一类混沌系统的分析与控制

为实现对统一混沌系统的有效控制,根据稳定点的性质,为统一混沌系统设计了一个通用的非线性反馈控制器.对于统一混沌系统的三个方程,选定了同一个控制参数去改变系统的李雅普诺夫指数为负值,以达到稳定系统的目的,再通过一定的校正使系统稳定到期望点上.该控制器对不同参数值下的统一混沌系统均可以进行有效的控制,并且可以将系统稳定在任意的期望点上.理论分析和系统仿真结果均表明该控制器是有效的,可以实现系统的快速稳定.     

基于线性反馈法的永磁同步电机混沌控制

为了实现对永磁同步电机混沌系统转子角速度的有效控制,重点对永磁同步电机转子角速度进行研究,根据稳定点的性质,本文为该系统设计了一个线性反馈控制器,对于控制系统,选择控制参数去改变系统的李亚普诺夫指数,以达到稳定系统的目的,再通过一定的校正使系统的转子角速度稳定在期望值上.理论分析和仿真结果均表明该控制器是有效的,可以实现系统的快速稳定.     

利用延迟反馈方法控制调速器系统的混沌

通过对机械式离心调速器系统增加一个延迟反馈控制器,利用它控制系统从混沌运动转化为周期运动.当该控制器的延迟时间等于系统的某一条不稳定轨道的周期时,就能将处于混沌状态的系统控制到相应的不稳定周期轨道上,并将该轨道稳定化.数值仿真表明了该控制方法在机械式离心调速器系统混沌控制中的有效性与可行性,将系统的混沌行为利用适当的控制强度控制到稳定的周期轨道.     

利用x|x|控制机械式离心调速器系统的混沌

通过对机械式离心调速器系统增加一个具有分段二次函数x|x|形式的非线性反馈控制器，利用它控制系统从混沌运动转化为周期运动．该控制器是一种活动控制器，它不影响原系统的参数，其结构简单且易于实现．数值仿真表明了该控制方法在机械式离心调速器系统混沌控制中的有效性与可行性，将系统的混沌行为利用适当的控制强度控制到稳定的周期轨道．     

一类振荡电路的混沌及其控制

研究了一个振荡电路的混沌形成过程,并利用分岔图、Lyapunov指数图以及相图分析了该系统的混沌行为.利用分岔控制和x|x|控制等两种方法实现了系统的混沌控制,将系统的混沌行为有效地控制到稳热定的周期轨道.其中,在分岔控制方法下,对受控系统做出了控制参数的系统分岔图,由分岔图可以得到控制到np的周期轨道的取值范围,在这范围内适当选择数值,将电路系统控制到p-1,p-2,p-4,p-8等周期轨道.x|x|控制是对混沌动力系统增加一个具有分段二次函数x|x|形式的非线性反馈控制器.仿真结果表明,这两种方法对控制电路系统的可行性.     

用B样条神经网络控制非线性系统的混沌运动

采用B样条神经网络，通过选取混沌系统不稳定周期轨道的不动点附近的数据作为参数扰动模型输入样本的学习，把该模型训练成神经网络混沌控制器，从而预测出混沌系统将来时刻的时间序列，获得控制混沌系统的扰动信号。用该扰动信号，将嵌入在混沌吸引子中不稳定周期轨道镇定到稳定的不动点处．通过对Henon映射的数值仿真实验，证明采用B样条神经网络控制非线性混沌运动是有效的．     

杜芬方程的仿真分析及混沌控制

为实现对系统的有效控制,针对杜芬方程在特定参数设置下所出现的混沌现象及其特性,提出了基于参数微扰和变量反馈的控制方法,这种方法能对混沌系统进行有效的控制,通过调节反馈系数k,就能得到新的运动轨迹.理论分析和系统仿真结果均表明该控制方法的可行性,得出了混沌特性被抑制或最终得到周期解的效果.     

基于减法聚类模糊神经网络高速公路混沌控制

研究了基于减法聚类的高速公路混沌系统模糊神经网络控制方法.提出通过数据挖掘技术建立交通流混沌控制器知识库的思想,设计了以密度、上游流量和最大李亚普诺夫指数作为输入,红灯时间作为输出的T-S模糊神经网络混沌控制器.采用减法聚类确定控制器结构提取模糊规则、控制器初始参数;应用模糊神经网络方法对控制器参数进行优化;结合遗传算法对聚类半径进行优化.仿真实验分析了该控制方法的控制效果,证明了该混沌控制方法的有效性.     

一类参数不确定超混沌系统的反同步

利用自适应控制理论,设计控制器和参数自适应控制律,实现了一类参数不确定的异结构超混沌系统的反同步,并用稳定性理论证明了该方法的有效性,同时对具体的超混沌Chen系统和超混沌Rssler系统进行反同步仿真,结果证明数值计算与理论分析一致.     

一个新混沌系统的非线性反馈同步控制

提出三维连续自治混沌系统,该系统含有4个参数,3个非线性乘积项,并且每个方程均具有不同的非线性乘积项.利用理论推导、数值仿真、分岔图等对系统的基本动力学特性进行了分析.研究表明,该系统存在着复杂的混沌吸引子,系统具有5个平衡点,与以往研究的Lorenz,Chen等混沌系统足非拓扑等价的;在不同的参数范围下系统可以由混沌态转为稳定的周期轨道,系统由倍周期序列通向混沌.基于Lyapunov稳定性理论,采用非线性反馈控制方法,给出系统在不同初值下实现自同步的充分必要条件及控制律参数的选取范围,数值仿真证明了该方法的有效性.     

杜芬方程的仿真分析及混沌控制

为实现对系统的有效控制,针对杜芬方程在特定参数设置下所出现的混沌现象及其特性,提出了基于参数微扰和变量反馈的控制方法,这种方法能对混沌系统进行有效的控制,通过调节反馈系数k,就能得到新的运动轨迹．理论分析和系统仿真结果均表明该控制方法的可行性,得出了混沌特性被抑制或最终得到周期解的效果．     

保吸引子的鲁棒舵减横摇

为满足单舵或联动双舵结构设计舵减摇控制时的单输入要求,使控制器对海浪的扰动具有鲁棒性,针对一类受到持续扰动的系统,提出了保吸引子扰动抑制控制概念.结合反步设计方法、Barbalat引理和Lyapunov分析方法,通过求解代数Riccati方程,得到了该系统的标量自适应鲁棒控制器;将受控系统的状态抑制在一个有界的吸引子内,利用线性矩阵不等式给出吸引子最小化的判据,优化了扰动抑制控制.以渔政船1500HP在小风浪中的弱混沌横摇现象为例,用本文设计的扰动抑制控制器作为操舵力矩进行混沌横摇控制,通过数值仿真验证了保吸引子扰动抑制控制的效果.结果表明:保吸引子控制器使横摇系统的状态快速收敛,并将其抑制在预设的吸引子内,优化吸引子控制器能使吸引子进一步压缩.     

一类周期系数力学系统分岔控制

为了控制周期系数微分系统平衡点失稳后的分岔行为,基于Floquet-Lyapunov理论,将控制常系数系统分岔行为的方法（线性法、参数法、平移法）应用于一类具有周期系数的力学微分系统,设计了相应的控制器,研究了其控制平衡点分岔行为的有效性.研究结果表明:平移法不能有效控制周期系数微分系统的平衡点失稳后发生的Flip分岔和Hopf分岔行为.若平衡点失稳发生Flip分岔形成周期2点,可分别采用线性法和参数法将周期2点控制到周期1点;若平衡点失稳发生Hopf分岔形成Hopf圈,可分别采用线性法和参数法将Hopf圈控制到周期1点.      

高速铁路信号系统网络安全与统一管控

为了保障我国高速铁路信号系统的网络安全,从高速铁路信号系统的整体架构出发,对系统所面临的网络安全问题进行了全面的分析,涵盖了分散自律调度集中系统、列车运行控制系统、集中监测系统和GSM-R无线通信系统等.在此基础上,提出了基于软件定义网络(SDN)的高速铁路信号系统网络安全统一管控方案,把分散自律调度集中网络、信号安全数据网和集中监测网络通过软件定义的方式进行管控和隔离,实现了对网络流量的精细控制和统一管理,利用逻辑上统一的控制器实现全局的设备注册管理、安全通信访问控制和网络数据的追踪溯源,从而提高了网络的安全性,减小了网络管理的复杂性.通过分析可知,本文所提出的架构具有逻辑集中管控、统一安全策略、网络可编程等特点,相对于分散管理的网络更适用于高铁信号系统专网的网络安全管理,可以解决我国高速铁路信号系统不同安全等级网络互联和复杂网络安全管控的问题.      

基于延迟反馈的高速公路匝道混沌控制研究

针对高速公路不确定性特点,提出延迟反馈控制和积分控制相结合的高速公路混沌控制方法.介绍了具有开关功能的高速公路匝道混沌控制原理;设计了将高速公路不稳定周期运动转化为周期运动作为控制目标,匝道调节率作为控制变量的混沌控制器.通过仿真试验分析了采用延迟反馈和ALINEA控制算法的控制效果.试验结果证明了该原理与方法的可行性与正确性.     

Research on maximum power point tracking in redundant load mode for photovoltaic system

In order to ensure that the photovoltaic (PV) array always works at the global maximum point of power to increase the system’s overall efficiency, this paper leads the study on maximum power point tracking (MPPT) in redundant load mode. A new control system is designed by combining the redundant electronic load module, embedded controller, supportive capacitor and boost circuit. The system adjusts duty ratio of boost circuit dynamically based on the maximum power point parameter provided by redundant load unit in order to realize MPPT. An experiment shows that no matter whether system is under an even illumination or partly perturbed by shadow, this method can find the exact maximum power point.     

Lauwerier映射的混沌控制

为了克服混沌控制外加激励或阻尼的方法在控制过程中改变了原系统动力学行为的缺陷,将OGY混沌控制方法与线性控制理论极点配置法相结合,建立了线性化映射,利用极点配置法选择依赖时间变化的控制参数的小扰动,提出了对Lauwerier映射的混沌运动进行控制的新方法.根据混沌运动的遍历性,在吸引子中嵌入不稳定的周期轨道,选取不稳定的周期-1和周期-2轨道作为控制目标,当相点运动到这些周期轨道附近时,对控制参数进行微小扰动,将不稳定轨道控制在相应的稳定轨道上,并分析了不同调节器极点对混沌控制时间的影响.研究结果表明:当两个极点分别取1/8和0时,系统经过230次迭代将不稳定的轨道控制在不动点;当两个极点分别取1/6和-1/4时,经过3 300次迭代才能实现混沌控制;该方法在混沌控制的过程中没有改变原系统的动力学性质.      

基于局域波和混沌的微弱故障信号检测方法

为了利用微弱信号准确诊断转子系统早期故障,提出了一种基于局域波法和混沌振子相结合的信号检测方法。利用局域波法将微弱的故障信号分解为有限的并且具有不同基本模式的分量,每个分量是单一成分信号,实现了信噪分离。将局域波分量输入混沌振子,通过混沌振子系统行为由混沌状态变为大周期运动状态,表明检测信号中含有特征成分,实现了利用混沌振子对低信噪比的微弱信号识别。故障诊断结果表明:所提出的检测方法是可行的,能准确诊断转子系统早期不对中故障。