基于集合相交的周期时变机械系统可达集估计方法及系统技术方案

技术编号:41728221 阅读:14 留言:0更新日期:2024-06-19 12:50
本发明专利技术涉及基于集合相交的周期时变机械系统可达集估计方法及系统。其方法包括:建立周期时变系统状态空间模型,通过辨识将其周期矩阵表示成周期时变项相加形式;基于线性分段构造李雅普诺夫函数,获得可达集估计时变判据,构造多重仿射时变矩阵多项式;根据多重仿射性质确定可达集估计凸约束条件,并设计优化函数得到带约束的优化问题,以获得可达集边界;通过模拟退火迭代优化中的衰减参数,以获得最优衰减参数;在最优衰减参数周围选取多个衰减参数以获得不同边界,并通过取交集的方式生成可达集新边界,并定量计算可达集新边界的保守性减小程度。本发明专利技术可用于估计周期时变机械系统可达集、减小可达集估计保守性并定量化评估保守性减小程度。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及基于集合相交的周期时变机械系统可达集估计方法及系统,属于周期时变系统控制领域。


技术介绍

1、动态系统的可达集是指在外部干扰条件下能够约束所有系统状态轨迹的集合。对时变系统的可达集估计通常聚焦于两个目标:一是寻找一个有限且具有一定数学规律的边界,当实际系统给定初始状态和动态响应特性后,所有时变状态向量的轨迹都被包含在边界内部;二是在满足第一项目标的前提下,为降低估计的保守性并获得更精确的边界,需要将系统状态框定在尽可能小的范围内。例如在二维系统的状态空间中,系统所有状态均被包围在所围封闭面积中是可达集估计的前提,而度量由可达集所围成的封闭面积大小则决定了可达集估计的保守性和所得到估计边界的精确程度。

2、近年来,研究人员对基于正定李雅普诺夫函数以获得可达集约束的方法改进做出了较为突出的贡献。例如,通过构造协正李雅普诺夫函数来计算一类带有扰动输入正系统的可达集然而,该方法的应用背景主要针对离散正系统,其结论对连续周期时变系统并不适用。又例如,有学者根据李雅普诺夫稳定性分析原理设计了一类针对马尔科夫切换系统的状态反馈控制器并完成可达集本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.基于集合相交的周期时变机械系统可达集估计方法,其特征在于,所述方法用于降低估计的保守性与提升可达边界的精度,所述方法包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述步骤S100中,

3.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,所述步骤S100中,

4.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,所述步骤S200包括:

5.根据权利要求4所述的方法,其特征在于,所述步骤S202中:

6.根据权利要求5所述的方法,其特征在于,所述步骤S300包括:

7.根据权利要求6所述的方法,其特征在于,所述步骤S400包括...

【技术特征摘要】

1.基于集合相交的周期时变机械系统可达集估计方法,其特征在于,所述方法用于降低估计的保守性与提升可达边界的精度,所述方法包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述步骤s100中,

3.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,所述步骤s100中,

4.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,所述步骤s200包括:

5.根据权利要求4所述的方法,其特征在于,所述步骤s202中:

【专利技术属性】
技术研发人员:谢晓晨凌兆基楼云江
申请(专利权)人:哈尔滨工业大学深圳哈尔滨工业大学深圳科技创新研究院
类型:发明
国别省市:

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