跳跃线性系统论文-蒋鹏飞

跳跃线性系统论文-蒋鹏飞

导读:本文包含了跳跃线性系统论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献,主要关键词:非齐次马尔可夫跳跃线性系统,稳定性,反馈控制,正系统

跳跃线性系统论文文献综述

蒋鹏飞[1](2019)在《非齐次马尔可夫跳跃线性系统的控制问题研究》一文中研究指出马尔可夫跳跃线性系统是一类根据建模为马尔可夫过程的随机切换信号在一组线性子系统之间切换的随机混合系统,其动力学特征由连续变量和各种随机因素触发的离散事件动态共同驱动。相较于传统的非跳跃系统,马尔可夫跳跃线性系统在复杂动态系统的建模方面具有极大的优势,并广泛应用于通讯网络、工业制造、航空航天等系统,因此跳跃系统受到越来越多学者的关注,对它的研究更是具有重要的理论和现实意义。对马尔可夫跳跃线性系统而言,每个子系统可视为一个模态,在离散和连续时间意义下,各个模态之间的跳跃规律分别由模态转移概率矩阵(MTPM)和模态转移速率矩阵(MTRM)确定。作为一个关键的参数,MTPM/MTRM与马尔可夫跳跃线性系统的稳定性及其他各种性能指标密切相关。目前,大多数关于马尔可夫跳跃线性系统的研究都是基于马尔可夫过程是齐次的假设,即MTPM/MTRM是定常的。然而,许多实际系统中各个子系统之间的跳跃规律通常难以保持不变,对应的MTPM/MTRM是时变的,齐次模型无法充分地描述复杂系统的动力学特征,非齐次马尔可夫跳跃线性系统模型应运而生。另外,正系统与网络系统作为实际广泛存在而又大量应用的系统,日益受到关注。本文将结合这两类实际的系统对非齐次马尔可夫跳跃线性系统展开研究,首先建立不同的非齐次跳跃系统模型,进而研究其稳定与控制问题。具体研究内容概括如下:·研究连续和离散时间非齐次正马尔可夫跳跃线性系统的稳定与镇定问题。在正系统的背景下,首先建立了具有双层马尔可夫过程的非齐次模型:低层马尔可夫过程表示系统模态的跳跃,高层马尔可夫过程表示系统MTPM/MTRM的切换。其次,考虑到系统的正特性,通过设计切换线性余正李雅普诺夫函数建立稳定的充分条件,通过分析状态一阶矩的收敛性以线性规划的形式给出了平均稳定的充要条件。接着,设计出能确保闭环系统稳定的切换反馈控制器。最后通过数值算例对理论分析的结果进行了验证。·研究具有非齐次马尔可夫链网络控制系统的稳定与镇定问题。首先,建立一种MTPM在有限集中任意切换的非齐次跳跃系统模型。相较于MTPM的切换服从一个高层马尔可夫过程,MTPM任意切换的非齐次模型更具一般性且适用于网络化控制系统。然后对此类非齐次系统的稳定性进行了分析并建立一致指数均方稳定的充要条件,同时设计了一种模态-MTPM有限路径依赖的切换反馈控制器,从而确保系统的镇定性。最后通过具有网络系统背景的数值仿真验证了控制策略的有效性。(本文来源于《中国科学技术大学》期刊2019-05-01)

陈微[2](2018)在《马尔科夫跳跃线性系统模态反馈控制问题研究》一文中研究指出许多动力系统具有可变结构,这是由于突然的环境干扰、错误的通信链接和组件故障等因素造成结构的随机突变,而一般的动态系统不能处理这些随机突变。众所周知,涉及时间演化和事件驱动的马尔科夫跳跃线性系统可以有效地建模这些问题。最近,马尔科夫跳跃线性系统引起了广泛的关注,其研究具有重要的理论意义和实际价值。马尔科夫跳跃线性系统是一类具有多个模态的跳跃系统,其中各模态间的随机切换通过马尔科夫链描述。作为一个关键因素,马尔科夫跳跃线性系统中各模态的切换概率在很大程度上会影响系统的行为,而切换概率在连续时间和离散时间马尔科夫跳跃线性系统中分别由模态转移速率矩阵(Mode Transition Rate Matrix,MTRM)和模态转移概率矩阵(Mode Transition Probability Matrix,MTPM)决定。需要注意的是大多数已有结果是在假设系统运行过程中MTRM、MTPM为定值的前提下得到的,然而在许多以马尔科夫跳跃线性系统为模型的实际系统中,MTRM、MTPM可以通过科技手段进行调整甚至控制。本文针对MTRM、MTPM可控的马尔科夫跳跃线性系统,研究模态反馈控制策略。采用模态反馈控制策略,可以调整各模态的出现概率。然后由于每个模态的性能存在差异,从而实现系统的稳定性,并且达到更好的性能。具体研究工作如下:(1)针对具有可控MTRM的连续时间马尔科夫跳跃线性系统,提出了一种新颖的控制策略,旨在实现对MTRM的控制,而不是系统状态。通过连续时间马尔科夫跳跃线性系统的模态示性方程引入对MTRM的控制,给出了一个二次型稳定代价函数来衡量系统的性能,它是状态代价和控制代价的组合。考虑到在没有状态反馈控制器时,MTRM将完全决定马尔科夫跳跃线性系统系统的稳定性,分两种情形讨论模态反馈控制器的存在性,得到为确保系统稳定而产生的对模态反馈控制器的约束条件。基于给定的代价函数,得到模态反馈控制策略的可行解,同时给出详细的算法。(2)针对具有可控MTPM的离散时间马尔科夫跳跃线性系统,研究了模态反馈控制策略。从连续时间的情况下得到离散时间下的模态示性方程,并引入对MTPM的控制。利用给定的二次型稳定代价函数,推导出了模态反馈控制器,并讨论了其存在性以及可行域。该模态反馈控制器通过调整系统模态的发生概率,在保证稳定性的基础上降低稳定代价,将成为现有控制机制的有效补充。本文针对连续时间和离散时间马尔科夫跳跃线性系统,分别提出了模态反馈控制策略,给出算法来阐明寻找模态反馈控制器的步骤。通过包含与现有的状态反馈机制比较的数值算例以说明该策略的有效性。(本文来源于《中国科学技术大学》期刊2018-05-01)

柴瑶,王汝凉,裴晓丽,刘一莹[3](2017)在《部分未知转移概率的马尔科夫跳跃线性系统稳定性分析》一文中研究指出该文主要研究了部分未知转移概率的马尔科夫跳跃线性系统的稳定性问题.通过利用连续时间马尔科夫跳跃线性系统转移矩阵行和为零的性质,获得了基于线性矩阵不等式的带有部分转移概率未知的连续时间马尔科夫跳跃线性系统的稳定的充分条件.给出的仿真算例验证了此方法的有效性.(本文来源于《广西师范学院学报(自然科学版)》期刊2017年04期)

李奇勋[4](2017)在《带泊松跳跃线性随机系统的稳定性与能观测性》一文中研究指出带泊松跳跃的随机系统可以更好的描述系统外突然发生的随机扰动,近年来越来越多的学者开始关注这个领域。带泊松跳随机系统在物理、化学、工程、金融、生物系统等领域有着重要应用,研究带泊松跳随机系统有着重要意义。本文主要研究了由泊松跳跃和布朗运动共同驱动的线性随机系统的稳定性与能观测性。主要成果如下:利用谱分析方法得到系统渐近均方稳定的充分必要条件。将“不可移动的谱”的概念推广到带泊松跳线性随机系统的基础上,并得到“不可移动的谱”的判别定理。用“不可移动的谱”为工具给出了系统可否镇定的判别定理。在使用算子谱定义区间稳定的基础上研究了线性随机系统的区间稳定性并得到了系统状态收敛速度与区间(-β,-α)的关系。使用线性矩阵不等式和Schur补引理得到系统区间稳定的判别定理。在定义精确能观测和精确能检测的基础上得到相应的判别定理。在此基础上分析了系统稳定、精确能观测、精确能检测以及广义李雅普诺夫不等式之间的关系。同时,为了方便理解本文在一些章节中给出了数值算例。(本文来源于《山东科技大学》期刊2017-05-01)

兰菁[5](2016)在《带变时滞的离散马氏跳跃线性系统的部分Lévy镇定》一文中研究指出本文讨论的第一个问题是时滞离散马氏跳跃线性系统的部分Lévy镇定.通过对马尔可夫链的分类,将时滞离散马氏跳跃线性系统分为可观测和不可观测两个部分,利用随机分析工具和线性矩阵不等式设计可观测部分的镇定控制器,使得系统被Lévy噪音镇定.再运用Shur引理,对定理进行推广.之后运用矩阵的性质,弱化定理的条件,得到了一个更加实用的定理,同样用shur引理对此定理进行推广.文章讨论的第二个问题是中立型时滞离散马氏跳跃线性系统的部分Lévy镇定.通过改变证明过程中所运用到的Lyapunov函数,运用与上述类似的方式得到了两个镇定定理以及两个推论.为了使得文章更加具有结构性,本文按照如下方式进行阐述:第一章为引言部分,第一节给出了本研究课题的背景、研究意义、研究内容以及创新点;第二节给出本文中所需的符号说明.第二章讨论时滞离散马氏跳跃线性系统的部分Lévy镇定.第一节给出所要镇定的系统模型,第二节给模型加上Lévy噪音,并且运用马尔可夫链对系统状态进行分类,给出通过可观测部分并利用Lévy噪音来实现时滞离散马氏跳跃线性系统的部分镇定所需要的假设,之后给出镇定定理,这是文章的主要结论之一。在Lyapunov函数以及矩阵的相关知识的帮助下,得到了定理的证明,通过Shur引理,得到更为实用的推论,并且通过弱化定理条件,将定理条件简化,再通过Shur引理,得到此定理的推论.第叁章讨论中立型时滞离散马氏跳跃线性系统的部分Lévy镇定.第一节运用与第二章中相似的方法,给出了加上Lévy噪音后的中立型线性变时滞离散混杂微分方程的模型,第二节给出镇定该模型所需要的假设、引理,并且给出镇定定理,这是文章的第二个主要结论,通过改变第二章中定理证明所用到的Lyapunov函数,运用相似的方法,得到定理的证明.(本文来源于《中南民族大学》期刊2016-04-01)

胡军浩,兰菁,韦茜妤[6](2015)在《时滞离散马氏跳跃线性系统的部分Lévy镇定》一文中研究指出研究了时滞离散马氏跳跃线性系统的部分Lévy镇定问题.通过对马尔科夫链的分类,将时滞离散马氏跳跃线性系统分为可观测和不可观测两个部分,利用随机分析工具和线性矩阵不等式设计了可观测部分的镇定控制器,使得系统被Lévy噪音镇定.再运用Shur引理,对定理进行了推广,并通过实例阐明了定理构造的控制器有效.(本文来源于《中南民族大学学报(自然科学版)》期刊2015年04期)

钱洋洋[7](2014)在《离散Markov跳跃反线性系统的稳定性与最优控制》一文中研究指出离散Markov跳跃系统是由一系列子系统构成,这些子系统之间相互转换,构成了一个离散的Markov链。Markov跳跃系统被广泛应用在各领域,如网络控制,容错控制,神经网络等。另一方面,在量子力学中,反线性映射经常出现在时间反转和旋量微积分的研究中。受此启发,有学者提出了反线性系统的概念。事实上,反线性系统可以被看作是一类带有结构限制的复杂动态系统。由于复杂动态系统在实际中普遍存在,故反线性系统作为特殊结构的实系统,如对称系统、大型系统等,值得进一步的研究。据此,本文对带有Markov跳跃参数的离散反线性系统(下文简称离散Markov跳跃反线性系统)进行了研究。由于反线性映射出现在量子力学中,而当前控制理论的一个研究热点为量子控制,故对Markov跳跃反线性系统的研究,可能为量子控制的研究带来新的工具。而且,Markov跳跃反线性系统能描述一些带有特定结构的系统,具有潜在的使用价值。本文的主要研究内容及结果包括以下几个方面。针对离散Markov跳跃反线性系统,研究了其随机稳定性。介绍了该系统的随机稳定性概念;利用随机Lyapunov第二方法,通过选取不同的Lyapunov函数,建立了离散Markov跳跃反线性系统随机稳定的两个充分必要性条件,从而提出了所谓的耦合的anti-Lyapunov矩阵方程。为了求解耦合的anti-Lyapunov矩阵方程,首先将Borno提出的求解耦合的Lyapunov矩阵方程的并行迭代算法进行推广,提出了两种迭代算法形式:显式迭代算法和隐式迭代算法;然后在并行迭代算法的基础上,充分利用最新的估计信息,提出了新的迭代算法,比较说明了所提出的算法具有更快的收敛速度。针对离散Markov跳跃反线性系统的有限时间的二次型最优控制问题,应用随机动态规划的方法,推导了在二次型代价函数下的离散Markov跳跃反线性系统的最优控制律和最优性能,以及耦合的anti-Ricatti方程。针对离散Markov跳跃反线性系统的无限时间的二次型最优控制问题,提出了无限时间的最优控制律形式,建立了无限时间的二次型最优控制问题有解的充分必要性条件;给出了所得到的闭环系统在均方意义下能镇定的充分性条件;推导了有限期望代价存在的充分性条件。(本文来源于《哈尔滨工业大学》期刊2014-12-01)

雷娜,吴志强[8](2014)在《分段线性减振系统的防跳跃及减振性能》一文中研究指出为分析一类单自由度分段线性减振系统性能。先用平均法求得系统在主共振激励下的幅频响应方程,并基于约束分岔理论计算转迁集。再定性地分析转迁集各区域系统的幅频响应类型,得到避免跳跃的参数临界条件。数值计算验证了理论分析的可靠性。此外还讨论了阻尼比和激励幅值在非跳跃参数区域变化时,对系统力传递率及系统幅频响应峰值点力传递率的影响。研究结果证明较小激励情况下,阻尼比越大,减振系统的抗振动性能越好。(本文来源于《噪声与振动控制》期刊2014年02期)

李岳炀,钟麦英[9](2013)在《线性离散马尔科夫跳跃系统最优故障检测(英文)》一文中研究指出This paper deals with the problem of fault detection for discrete-time Markovian jump linear systems (MJLS). Using an observer-based fault detection filter (FDF) as a residual generator, the design of the FDF is formulated as an optimization problem for maximizing stochastic H-/H∞ or H∞/H∞ performance index. With the aid of an operator optimization method, it is shown that a unified optimal solution can be derived by solving a coupled Riccati equation. Numerical examples are given to show the effectiveness of the proposed method.(本文来源于《自动化学报》期刊2013年06期)

沈淑梅,沈谋全,王明顺[10](2012)在《具有局部已知转移概率的连续时间Markov跳跃线性系统稳定性分析和镇定的新方法》一文中研究指出考虑转移概率为部分已知情形下的连续时间Markov跳跃系统的稳定性和镇定问题.通过充分利用转移概率的边界信息,将现有文献中局部已知转移概率的定义进行了推广.通过充分使用连续时间Markov跳跃线性系统转移概率矩阵行和为零的性质,得到了新的基于线性矩阵不等式的稳定性分析和状态反馈镇定条件.当转移概率为完全已知时,所给出的条件便退化为现有文献的结果.最后,仿真算例表明了所给出方法的有效性.(本文来源于《控制与决策》期刊2012年06期)

跳跃线性系统论文开题报告

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

许多动力系统具有可变结构,这是由于突然的环境干扰、错误的通信链接和组件故障等因素造成结构的随机突变,而一般的动态系统不能处理这些随机突变。众所周知,涉及时间演化和事件驱动的马尔科夫跳跃线性系统可以有效地建模这些问题。最近,马尔科夫跳跃线性系统引起了广泛的关注,其研究具有重要的理论意义和实际价值。马尔科夫跳跃线性系统是一类具有多个模态的跳跃系统,其中各模态间的随机切换通过马尔科夫链描述。作为一个关键因素,马尔科夫跳跃线性系统中各模态的切换概率在很大程度上会影响系统的行为,而切换概率在连续时间和离散时间马尔科夫跳跃线性系统中分别由模态转移速率矩阵(Mode Transition Rate Matrix,MTRM)和模态转移概率矩阵(Mode Transition Probability Matrix,MTPM)决定。需要注意的是大多数已有结果是在假设系统运行过程中MTRM、MTPM为定值的前提下得到的,然而在许多以马尔科夫跳跃线性系统为模型的实际系统中,MTRM、MTPM可以通过科技手段进行调整甚至控制。本文针对MTRM、MTPM可控的马尔科夫跳跃线性系统,研究模态反馈控制策略。采用模态反馈控制策略,可以调整各模态的出现概率。然后由于每个模态的性能存在差异,从而实现系统的稳定性,并且达到更好的性能。具体研究工作如下:(1)针对具有可控MTRM的连续时间马尔科夫跳跃线性系统,提出了一种新颖的控制策略,旨在实现对MTRM的控制,而不是系统状态。通过连续时间马尔科夫跳跃线性系统的模态示性方程引入对MTRM的控制,给出了一个二次型稳定代价函数来衡量系统的性能,它是状态代价和控制代价的组合。考虑到在没有状态反馈控制器时,MTRM将完全决定马尔科夫跳跃线性系统系统的稳定性,分两种情形讨论模态反馈控制器的存在性,得到为确保系统稳定而产生的对模态反馈控制器的约束条件。基于给定的代价函数,得到模态反馈控制策略的可行解,同时给出详细的算法。(2)针对具有可控MTPM的离散时间马尔科夫跳跃线性系统,研究了模态反馈控制策略。从连续时间的情况下得到离散时间下的模态示性方程,并引入对MTPM的控制。利用给定的二次型稳定代价函数,推导出了模态反馈控制器,并讨论了其存在性以及可行域。该模态反馈控制器通过调整系统模态的发生概率,在保证稳定性的基础上降低稳定代价,将成为现有控制机制的有效补充。本文针对连续时间和离散时间马尔科夫跳跃线性系统,分别提出了模态反馈控制策略,给出算法来阐明寻找模态反馈控制器的步骤。通过包含与现有的状态反馈机制比较的数值算例以说明该策略的有效性。

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

跳跃线性系统论文参考文献

[1].蒋鹏飞.非齐次马尔可夫跳跃线性系统的控制问题研究[D].中国科学技术大学.2019

[2].陈微.马尔科夫跳跃线性系统模态反馈控制问题研究[D].中国科学技术大学.2018

[3].柴瑶,王汝凉,裴晓丽,刘一莹.部分未知转移概率的马尔科夫跳跃线性系统稳定性分析[J].广西师范学院学报(自然科学版).2017

[4].李奇勋.带泊松跳跃线性随机系统的稳定性与能观测性[D].山东科技大学.2017

[5].兰菁.带变时滞的离散马氏跳跃线性系统的部分Lévy镇定[D].中南民族大学.2016

[6].胡军浩,兰菁,韦茜妤.时滞离散马氏跳跃线性系统的部分Lévy镇定[J].中南民族大学学报(自然科学版).2015

[7].钱洋洋.离散Markov跳跃反线性系统的稳定性与最优控制[D].哈尔滨工业大学.2014

[8].雷娜,吴志强.分段线性减振系统的防跳跃及减振性能[J].噪声与振动控制.2014

[9].李岳炀,钟麦英.线性离散马尔科夫跳跃系统最优故障检测(英文)[J].自动化学报.2013

[10].沈淑梅,沈谋全,王明顺.具有局部已知转移概率的连续时间Markov跳跃线性系统稳定性分析和镇定的新方法[J].控制与决策.2012

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