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一类非线性随机系统的分布控制方法 预览
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作者 丁云飞 朱晨烜 张宏伟 《排灌机械工程学报》 CSCD 北大核心 2017年第9期774-779,共6页
为了解决实际生产过程中非线性控制系统受到的随机扰动,文中针对受到随机扰动的非线性系统,设计了一类随机分布控制方法.主要研究了非线性随机系统的稳态响应概率密度函数分布情况与控制目标的关系,其控制设计首先将含有随机扰动的实际... 为了解决实际生产过程中非线性控制系统受到的随机扰动,文中针对受到随机扰动的非线性系统,设计了一类随机分布控制方法.主要研究了非线性随机系统的稳态响应概率密度函数分布情况与控制目标的关系,其控制设计首先将含有随机扰动的实际模型变换成非线性系统哈密顿模型,然后利用非线性随机系统精确平稳解求解技术,使得受控系统的输出满足预先给定的概率密度分布;控制系统的收敛性通过引入李雅普洛夫函数的方法使得闭环非线性随机系统的输出收敛于一个预先设定的稳态目标概率密度函数,从而确保受控系统闭环稳定.仿真实例的结果表明该方法有效,能够使得受控系统追踪到预先设定的目标稳态概率分布. 展开更多
关键词 非线性随机系统 分布控制 概率密度函数 哈密顿模型
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随机激励下非线性水轮机系统的控制设计 预览
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作者 朱晨烜 丁云飞 《动力学与控制学报》 2017年第3期256-261,共6页
针对一类随机非线性哈密顿系统提出了一种全新的反馈跟踪控制方法.该控制策略可以准确地控制系统输出的概率密度分布特性.闭环系统的稳定性也通过李雅普诺夫函数法得到严格的数学证明.最后,以随机非线性水轮机系统为例,详细演示了... 针对一类随机非线性哈密顿系统提出了一种全新的反馈跟踪控制方法.该控制策略可以准确地控制系统输出的概率密度分布特性.闭环系统的稳定性也通过李雅普诺夫函数法得到严格的数学证明.最后,以随机非线性水轮机系统为例,详细演示了控制设计过程及其有效性.仿真结果表明,新的反馈控制策略可以使水轮机系统的输出满足预先指定的平稳概率密度函数. 展开更多
关键词 随机非线性系统 反馈追踪控制 概率密度函数 李雅普诺夫函数
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Stochastic stability of the derivative unscented Kalman filter 被引量:2
3
作者 胡高歌 高社生 +1 位作者 种永民 高兵兵 《中国物理B:英文版》 SCIE EI CAS CSCD 2015年第7期64-73,共10页
This is the second of two consecutive papers focusing on the filtering algorithm for a nonlinear stochastic discretetime system with linear system state equation. The first paper established a derivative unscented Kal... This is the second of two consecutive papers focusing on the filtering algorithm for a nonlinear stochastic discretetime system with linear system state equation. The first paper established a derivative unscented Kalman filter(DUKF) to eliminate the redundant computational load of the unscented Kalman filter(UKF) due to the use of unscented transformation(UT) in the prediction process. The present paper studies the error behavior of the DUKF using the boundedness property of stochastic processes. It is proved that the estimation error of the DUKF remains bounded if the system satisfies certain conditions. Furthermore, it is shown that the design of the measurement noise covariance matrix plays an important role in improvement of the algorithm stability. The DUKF can be significantly stabilized by adding small quantities to the measurement noise covariance matrix in the presence of large initial error. Simulation results demonstrate the effectiveness of the proposed technique. 展开更多
关键词 无迹卡尔曼滤波 随机稳定性 协方差矩阵 导数 滤波算法 线性系统 估计误差 测量噪声
基于统计线性化的随机非线性微分对策逼近最优策略 预览 被引量:3
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作者 张平 方洋旺 +2 位作者 惠晓滨 刘新爱 李亮 《自动化学报》 CSCD 北大核心 2013年第4期390-399,共10页
针对二人零和随机非线性微分对策问题,利用统计线性化技术并提出一种新的逼近策略控制方法.通过求解具有统计线性化参数的Riccati微分方程得到逼近控制策略,该Riccati微分方程与一般线性系统的Riccati微分方程具有明显的区别;同时对控... 针对二人零和随机非线性微分对策问题,利用统计线性化技术并提出一种新的逼近策略控制方法.通过求解具有统计线性化参数的Riccati微分方程得到逼近控制策略,该Riccati微分方程与一般线性系统的Riccati微分方程具有明显的区别;同时对控制量受约束情形的控制策略也进行了求解;最后通过仿真验证了所得结论的正确性. 展开更多
关键词 微分对策 统计线性化 随机非线性系统 逼近最优策略
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Optimal and suboptimal white noise smoothers for nonlinear stochastic systems 预览
5
作者 王小旭 潘泉 +1 位作者 梁彦 程咏梅 《中南大学学报:英文版》 SCIE EI CAS 2013年第3期655-662,共8页
A new approach of smoothing the white noise for nonlinear stochastic system was proposed.Through presenting the Gaussian approximation about the white noise posterior smoothing probability density function,an optimal ... A new approach of smoothing the white noise for nonlinear stochastic system was proposed.Through presenting the Gaussian approximation about the white noise posterior smoothing probability density function,an optimal and unifying white noise smoothing framework was firstly derived on the basis of the existing state smoother.The proposed framework was only formal in the sense that it rarely could be directly used in practice since the model nonlinearity resulted in the intractability and infeasibility of analytically computing the smoothing gain.For this reason,a suboptimal and practical white noise smoother,which is called the unscented white noise smoother(UWNS),was further developed by applying unscented transformation to numerically approximate the smoothing gain.Simulation results show the superior performance of the proposed UWNS approach as compared to the existing extended white noise smoother(EWNS) based on the first-order linearization. 展开更多
关键词 非线性随机系统 噪声平滑 高斯近似 概率密度 数值近似 UT变换 仿真结果 白噪声
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一类非线性随机系统的自适应预测控制 预览 被引量:2
6
作者 侯晓秋 陈志学 《电气传动自动化》 2012年第1期 14-18,共5页
根据线性滤波和谱分解定理及成型滤波器原理构成一非线性随机系统模型,结合在工作点处用线性的动态切平面逼近一般非线性系统的方法,基于准则函数和广义最优预测算法,采用NARMAX模型的非线性递推参数估计算法辨识未知参数,提出一种自适... 根据线性滤波和谱分解定理及成型滤波器原理构成一非线性随机系统模型,结合在工作点处用线性的动态切平面逼近一般非线性系统的方法,基于准则函数和广义最优预测算法,采用NARMAX模型的非线性递推参数估计算法辨识未知参数,提出一种自适应预测控制算法,仿真研究验证了算法的有效性。 展开更多
关键词 自适应控制 非线性随机系统:预测控制 广义最优预测 动态切平面
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Fault tolerant control based on stochastic distribution via RBF neural networks 预览 被引量:4
7
作者 Zakwan Skaf Hong Wang Lei Guo 《系统工程与电子技术:英文版》 SCIE EI CSCD 2011年第1期63-69,共7页
A new fault tolerant control(FTC) via a controller reconfiguration approach for general stochastic nonlinear systems is studied.Different from the formulation of classical FTC methods,it is supposed that the measured ... A new fault tolerant control(FTC) via a controller reconfiguration approach for general stochastic nonlinear systems is studied.Different from the formulation of classical FTC methods,it is supposed that the measured information for the FTC is the probability density functions(PDFs) of the system output rather than its measured value.A radial basis functions(RBFs) neural network technique is proposed so that the output PDFs can be formulated in terms of the dynamic weighings of the RBFs neural network.As a result,the nonlinear FTC problem subject to dynamic relation between the input and the output PDFs can be transformed into a nonlinear FTC problem subject to dynamic relation between the control input and the weights of the RBFs neural network approximation to the output PDFs.The FTC design consists of two steps.The first step is fault detection and diagnosis(FDD),which can produce an alarm when there is a fault in the system and also locate which component has a fault.The second step is to adapt the controller to the faulty case so that the system is able to achieve its target.A linear matrix inequality(LMI) based feasible FTC method is applied such that the fault can be detected and diagnosed.An illustrated example is included to demonstrate the efficiency of the proposed algorithm,and satisfactory results have been obtained. 展开更多
关键词 RBF神经网络 随机分布 容错控制 非线性系统控制器 PDF格式 线性矩阵不等式 美国联邦 故障检测
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T-S随机模糊系统均方镇定的一类放松方法 预览
8
作者 祁洁萍 胡良剑 《东华大学学报:自然科学版》 CAS CSCD 北大核心 2010年第2期 218-223,共6页
讨论一类非线性随机系统(T-S随机模糊系统)的均方镇定问题,得到一种放松的模糊控制器设计方法.以线性矩阵不等式(LMI)的形式表示,可以通过Matlab工具箱进行求解.仿真实例说明本文得到的均方镇定控制器设计方法的可行性,而这些系统... 讨论一类非线性随机系统(T-S随机模糊系统)的均方镇定问题,得到一种放松的模糊控制器设计方法.以线性矩阵不等式(LMI)的形式表示,可以通过Matlab工具箱进行求解.仿真实例说明本文得到的均方镇定控制器设计方法的可行性,而这些系统用现有的设计方法是找不到相应的模糊控制器的. 展开更多
关键词 模糊系统 非线性随机系统 均方指数稳定 线性矩阵不等式
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基于多项式混沌展开的边坡稳定可靠性分析 被引量:4
9
作者 张宏涛 赵宇飞 +2 位作者 李晨峰 纪洪广 王金安 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第8期1253-1259,共7页
利用Mohr-Coulomb屈服准则和塑性力学的上限定理,通过对离散条块边坡体构建机动许可速度场,建立了边坡稳定的虚功方程,其中岩土强度参数为随机变量,虚功方程为非线性随机平衡方程,安全系数成为随机变量的函数。再用多项式混沌展开和随机... 利用Mohr-Coulomb屈服准则和塑性力学的上限定理,通过对离散条块边坡体构建机动许可速度场,建立了边坡稳定的虚功方程,其中岩土强度参数为随机变量,虚功方程为非线性随机平衡方程,安全系数成为随机变量的函数。再用多项式混沌展开和随机Galerkin算法对上述方程进行求解,优化得到了边坡临界滑面及其失效概率和稳定系数,得出了基于多项式混沌展开的岩土边坡可靠性的分析方法。数值算例表明该方法能对不确定性参数的岩土边坡稳定性进行有效评估和预测。 展开更多
关键词 边坡稳定 极限分析 多项式混沌 非线性随机方程 失效概率
Exact stationary solutions independent of energy for strongly nonlinear stochastic systems of multiple degrees of freedom
10
作者 ZhiLong Huang (1) (2) XiaoLing Jin (1) 《中国科学:技术科学英文版》 SCIE EI CAS 2009年第8期2424-2431,共8页
A new procedure is proposed to construct strongly nonlinear systems of multiple degrees of freedom subjected to parametric and/or external Gaussian white noises, whose exact stationary solutions are independent of en... A new procedure is proposed to construct strongly nonlinear systems of multiple degrees of freedom subjected to parametric and/or external Gaussian white noises, whose exact stationary solutions are independent of energy. Firstly, the equivalent Fokker-Planck-Kolmogorov (FPK) equations are derived by using exterior differentiation. The main difference between the equivalent FPK equation and the original FPK equation lies in the additional arbitrary antisymmetric diffusion matrix. Then the exact stationary solutions and the structures of the original systems can be obtained by using the coefficients of antisymmetric diffusion matrix. The obtained exact stationary solutions, which are generally independent of energy, are for the most general class of strongly nonlinear stochastic systems multiple degrees of freedom (MDOF) so far, and some classes of the known ones dependent on energy belong to the special cases of them. 展开更多
关键词 EXACT STATIONARY solution nonlinear stochastic SYSTEM EQUIVALENT SYSTEM independent of ENERGY
一种基于随机平均的最优时滞控制方法 预览 被引量:2
11
作者 应祖光 洪沁 《动力学与控制学报》 2008年第3期 260-264,共5页
基于时滞系统的随机平均法与随机动态规划原理,提出一种非线性系统的随机最优时滞控制方法.先应用时滞随机平均法,将非线性系统的随机最优时滞控制问题变换成非时滞的最优控制问题;再根据随机动态规划原理,建立其动态规划方程;由... 基于时滞系统的随机平均法与随机动态规划原理,提出一种非线性系统的随机最优时滞控制方法.先应用时滞随机平均法,将非线性系统的随机最优时滞控制问题变换成非时滞的最优控制问题;再根据随机动态规划原理,建立其动态规划方程;由此确定最优时滞控制律;最后,通过一个例子说明该时滞控制方法的控制效果. 展开更多
关键词 最优时滞控制 非线性随机系统 随机动态规划 时滞随机平均
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非线性随机系统具有遗忘因子的递推最小二乘法 预览 被引量:1
12
作者 侯晓秋 《黑龙江科技学院学报》 CAS 2008年第4期 306-309,共4页
针对NARMAX模型,结合线性滤波、谱分解定理及成型滤波器原理构成非线性随机系统模型,并将参数模型转化为脉冲响应非参数模型。依据Hankel矩阵法,在参数估计准则函数中加入待估参数的增量约束项和遗忘因子,并结合增广最小二乘递推算... 针对NARMAX模型,结合线性滤波、谱分解定理及成型滤波器原理构成非线性随机系统模型,并将参数模型转化为脉冲响应非参数模型。依据Hankel矩阵法,在参数估计准则函数中加入待估参数的增量约束项和遗忘因子,并结合增广最小二乘递推算法,提出一种具有遗忘因子的非线性参数估计的递推最小二乘法。该算法收敛速度快,且能克服病态,适用于时变参数情形。将其应用于一种非线性自适应预测控制算法仿真中,验证了算法的有效性。 展开更多
关键词 NARMAX系统辨识 非线性随机系统 递推最小二乘法 Hankel矩阵法
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参数不确定的非线性随机时滞系统的H∞滤波 预览 被引量:3
13
作者 李玉梅 关新平 《系统工程与电子技术》 EI CSCD 北大核心 2008年第9期1730-1734,共5页
研究了一类带有参数不确定性的非线性随机时滞系统的鲁棒H∞滤波问题。假设参数不确定性是范数有界的并且系统的动态方程是由伊藤微分方程所描述的。对所有容许的参数不确定性以及外界干扰,构造一个线性、无时滞、不确定性及独立的状... 研究了一类带有参数不确定性的非线性随机时滞系统的鲁棒H∞滤波问题。假设参数不确定性是范数有界的并且系统的动态方程是由伊藤微分方程所描述的。对所有容许的参数不确定性以及外界干扰,构造一个线性、无时滞、不确定性及独立的状态滤波器,使滤波误差动态系统是指数均值稳定并且独立于时滞的。针对单时滞系统和多时滞系统两种情况,基于线性矩阵不等式(LMI)方法给出了保证鲁棒H∞滤波存在的充分性条件。最后,数值仿真结果很好地说明了该方法的有效性。 展开更多
关键词 H∞滤波 非线性随机系统 线性矩阵不等式 时滞
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Feedback minimization of first-passage failure of quasi integrable Hamiltonian systems 预览 被引量:2
14
作者 Maolin Deng Weiqiu Zhu 《力学学报:英文版》 SCIE EI CAS CSCD 2007年第4期437-444,共8页
为最小化伪 integrable Hamiltonian 系统(点亮水坝砰和弱随机的刺激的 multi-degree-of-freedom integrable Hamiltonian 系统题目) 的第一经过的失败的非线性的随机的最佳的控制策略被建议。为一个控制伪 integrable Hamiltonian 系... 为最小化伪 integrable Hamiltonian 系统(点亮水坝砰和弱随机的刺激的 multi-degree-of-freedom integrable Hamiltonian 系统题目) 的第一经过的失败的非线性的随机的最佳的控制策略被建议。为一个控制伪 integrable Hamiltonian 系统的运动的方程被使用随机的平均方法归结为一套平均 It&#244; 随机的微分方程。然后,动态编程方程和他们的联系边界和期末考试为可靠性的最大化的控制问题预定条件,吝啬的第一经过的时间被提出。最佳的控制法律从动态编程方程和控制限制被导出。为这些控制问题的最后的动态编程方程被决定,他们到管理有条件的可靠性的向后的 Kolmogorov 方程的关系工作,管理吝啬的第一经过的时间的 Pontryagin 方程独立被建立。有条件的可靠性功能和控制系统的吝啬的第一经过的时间被解决最后的动态编程方程和 Pontryagin 方程获得。一个例子被举说明建议控制策略的应用程序和有效性。 展开更多
关键词 非线性随机系统 第一通过时间 可靠性 随机控制
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非线性时滞随机模糊系统的均方镇定 预览
15
作者 杨爱娜 胡良剑 《纺织高校基础科学学报》 CAS 2007年第1期 25-29,共5页
提出了一类基于T-S模糊模型的非线性时滞随机系统均方镇定的LMI通用设计方法.利用具有时滞的非线性随机系统的Lyapunov稳定性理论,导出闭环系统均方指数稳定的矩阵不等式(LMI)条件,最后通过数值例子说明了方法的有效性.
关键词 时滞 T—S模糊系统 非线性随机系统 均方指数稳定 线性矩阵不等式(LMI)
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基于SIR粒子滤波状态估计和残差平滑的故障检测算法 预览 被引量:5
16
作者 梁军 乔立岩 彭喜元 《电子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第B12期 32-36,共5页
很多基于模型的随机系统故障检测方法要求系统模型线性且服从高斯分布,对于非线性非高斯随机系统这些方法性能欠佳.目前基于SIR粒子滤波似然函数值的故障检测算法是一种较好的非线性随机系统故障检测算法.本文提出一种基于SIR粒子滤... 很多基于模型的随机系统故障检测方法要求系统模型线性且服从高斯分布,对于非线性非高斯随机系统这些方法性能欠佳.目前基于SIR粒子滤波似然函数值的故障检测算法是一种较好的非线性随机系统故障检测算法.本文提出一种基于SIR粒子滤波状态估计和残差平滑的故障检测算法.该算法采用SIR粒子滤波获得系统状态估计值,用系统状态观测值与系统状态估计值的理想观测值之差作为反映故障的残差,再利用残差平滑值进行故障检测.实验结果表明,在状态转移噪声方差远小于状态观测噪声方差时,该算法的故障误报率与基于SIR粒子滤波似然函数值的故障检测算法接近,而该算法的故障漏报率明显优于后者. 展开更多
关键词 非线性非高斯随机系统 状态估计 SIR粒子滤波 故障检测 故障漏报率 故障误报率
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不确定T-S随机模糊系统的鲁棒稳定性分析 预览
17
作者 赵伟国 胡良剑 宗云南 《东华大学学报:自然科学版》 CAS CSCD 北大核心 2005年第2期 24-27,共4页
研究了一类不确定非线性随机微分系统--不确定T-S随机模糊系统的鲁棒随机稳定性问题.这里系统的不确定性既考虑了漂移项参数的不确定性,又包含了扩散项参数不确定性.通过随机Lyapunov函数和几个矩阵不等式引理,导出了两组保证系统全局... 研究了一类不确定非线性随机微分系统--不确定T-S随机模糊系统的鲁棒随机稳定性问题.这里系统的不确定性既考虑了漂移项参数的不确定性,又包含了扩散项参数不确定性.通过随机Lyapunov函数和几个矩阵不等式引理,导出了两组保证系统全局鲁棒均方指数稳定的线性矩阵不等式条件.并用一个数值例子说明了本文方法的应用. 展开更多
关键词 非线性随机系统 Takagi—Sugeno模糊系统 鲁棒稳定性 随机稳定性 LYAPUNOV函数 线性矩阵不等式
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T—S模糊随机系统的均方镇定 预览 被引量:8
18
作者 胡良剑 邵世煌 吴让泉 《信息与控制》 CSCD 北大核心 2004年第5期 545-549,559,共6页
提出一类基于T-S模糊模型的非线性随机系统均方镇定的线性矩阵不等式(LMI)设计方法.利用非线性随机系统的Lyapunov稳定性理论,导出闭环系统均方稳定的若干LMI条件,并分析了这些条件之间的关系,最后通过数值例子说明了它们的应用.
关键词 T-S模糊系统 非线性随机系统 均方稳定 线性矩阵不等式(LMI)
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基于分段常值的贝叶斯状态估计滤波算法 预览
19
作者 王树甫 徐耀群 《哈尔滨工程大学学报》 EI CAS CSCD 2000年第1期 40-43,共4页
针对上有高斯噪声的非线性随机系统状态估计问题,提出了一种基于分段常值的贝叶斯状态估计滤波算法。本文对此种滤波算法的误差进行了分析。并且对地形辅助导航定位系统的应用进行了仿真,仿真结果表明基于分段常值的贝叶斯状态估计滤... 针对上有高斯噪声的非线性随机系统状态估计问题,提出了一种基于分段常值的贝叶斯状态估计滤波算法。本文对此种滤波算法的误差进行了分析。并且对地形辅助导航定位系统的应用进行了仿真,仿真结果表明基于分段常值的贝叶斯状态估计滤波算法是一种鲁棒性很强的滤波算法。 展开更多
关键词 贝叶斯状态估计 分段常值 滤波算法 导航
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二自由度耦合非线性随机系统的最大Lyapunov指数和稳定性 预览 被引量:1
20
作者 戎海武 徐伟 《应用力学学报》 CAS CSCD 北大核心 1998年第1期 22-29,共8页
利用摄动方法讨论了一类耦合二自由度非线性系统,在小强度白噪声参数激励下系统运动模态的稳定性,获得了系统扩散过程的稳态概率密度的渐近表达式,由此获得了系统运动模态几乎必然稳定的充分必要条件。
关键词 非线性耦合随机系统 最大LYAPUNOV指数 几乎必然稳定性 平稳概率密度 摄动法
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