改进的解轨迹界全局稳定性分析方法技术

技术编号:9034113 阅读:115 留言:0更新日期:2013-08-15 00:57
本发明专利技术改进了一类非线性时变时滞控制系统全局稳定性分析方法。根据该类系统非线性函数是严格单调递减函数,时滞变化与状态量成比例关系,提出一种改进的解轨迹界全局稳定性分析方法。该方法利用该类系统的非线性函数和时滞变化的特性,计算时滞项在积分区间内的最大增长率,应用倒推法计算其积分区间每一时刻对应的更低保守的下界,得到了更低保守的全局稳定性条件,使得控制系统能够在不需要过渡浪费资源的基础上,合理设置参数。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及非线性时变时滞控制系统全局稳定性参数镇定方法改进领域,具体说是一种通过分析系统解轨迹界的变化规律,改进界轨迹界计算方法。该改进方法能够给出更低保守的全局稳定性条件,使得控制系统能够在不需要过渡浪费资源的基础上,合理设置参数。
技术介绍
Z.K.Wang应用求非线性时滞控制系统的解轨迹界,分析其振荡周期轨迹界的变化规律,给出了非线性时滞网络拥塞控制系统的全局稳定性条件,但其在分析过程中没有考虑其时滞的时变特性,而是用平均的往返延时近似其时变时滞。由于时滞是固定的,因此可在准确的时滞范围内取其时滞项的界,然后利用其非线性函数是单调递减的特征,在计算上界时,用一个最小的下界值替换了时滞项在整个时滞范围内的轨迹,求出了具有较大的保守性的轨迹界。陈晓龙采用了上述的分析解轨迹界的方法分析了非线性时变时滞的FASTTCP (Fast Active queue management Scalable Transmission Control Protocol,简称FAST)全局稳定性,但由于考虑了时滞时变的问题,陈晓龙首先要界定出时滞项的时滞变化范围,才能界定时滞项的界。因此,陈晓龙利用其时滞变化与窗口变化成比例关系的特征,界定出时变时滞的变化范围;为进一步降低Z.K.Wan求轨迹界的保守性,陈晓龙将这界定的时滞变化区间拆分成若干个小区间,每个小区间计算出一个相应的更准确的、低保守的时滞项的下界,代替相应小区间轨迹,从而计算了更不保守的解轨迹界,获得了更低保守的全局稳定性条件。分析发现陈晓龙在计算解轨迹界时,采用将区间拆分成小区间,采用离散方式计算,仍存在保守性。因此本专利技术对上述研究非线性、时变时滞FAST系统全局稳定性的解轨迹界分析方法进行改进,充分利用其非线性函数是严格单调递减函数,其时滞变化与窗口变化成比例关系,计算其在时滞区间内的最大增长方向,采用倒推法计算其每一时刻的对应的更低保守的下界,采用连续 积分的方法计算解轨迹界,从而获得了更低保守性的全局稳定性条件,指导该类非线性控制系统的参数镇定。 基于分布式优化理论提出的原始算法和对偶算法,在共同的约束条件下寻求自己的最优解,因此当建立相应算法的闭环非线性系统,其非线性函数特征都具有严格单调递减的特征。因此本专利技术提出了解轨迹界全局稳定性分析方法,可应用于具有分布式优化机制的控制系统中。
技术实现思路
步骤1:凝练出如下非线性、时变时滞系统: x(t) = f(x(t),x(t-RmO) R(t) = R0+x(t-R(t))/c (2) R(t)彡 M(3)权利要求1.一种,其特征在于,包括如下步骤: 步骤1:凝练出如下非线性、时变时滞系统:全文摘要本专利技术改进了一类非线性时变时滞控制系统全局稳定性分析方法。根据该类系统非线性函数是严格单调递减函数,时滞变化与状态量成比例关系,提出一种。该方法利用该类系统的非线性函数和时滞变化的特性,计算时滞项在积分区间内的最大增长率,应用倒推法计算其积分区间每一时刻对应的更低保守的下界,得到了更低保守的全局稳定性条件,使得控制系统能够在不需要过渡浪费资源的基础上,合理设置参数。文档编号G06F17/50GK103246768SQ20131016058公开日2013年8月14日 申请日期2013年4月28日 优先权日2013年4月28日专利技术者陈晓龙 申请人:广东石油化工学院本文档来自技高网
...

【技术保护点】
一种改进的解轨迹界全局稳定性分析方法,其特征在于,包括如下步骤:步骤1:凝练出如下非线性、时变时滞系统:x·(t)=f(x(t),x(t-R(t)))---(1)R(t)=R0+x(t?R(t))/c????(2)R(t)≤M?????????????????(3)f(0,0)=0,f·x(t)(x(t),x(t-R(t)))<0f·x(t-R(t))(x(t),x(t-R(t)))<0---(4)x(t)≥?α,t∈(?max(R(t)),∞]????(5)其中x(t)为t时刻状态量;时滞R(t)虽然是时变的,但其变化关系满足式(2?3),即时滞变化与状态量成比例关系,x(t?R(t))为时滞项;f(x(t),x(t?R(t))为连续函数,式(4)表名该非线性函数是严格单调递减函数;相应参数d>0,R0>d,c>0,α>0,M为一个充分大的正数;该系统有唯一的平衡点x0=0;步骤2:在原有解轨迹界分析方法的基础上,利用其时滞变化与窗口变化成比例关系的特征,界定出时变时滞的变化范围;步骤3:计算其时滞项在相应的计算解轨迹界的积分区间的最大增长方向;步骤4:利用倒推法计算其时滞项在相应的计算解轨迹界的积分区间每一时刻最大下界;步骤5:针对原有解轨迹界分析方法采用离散方式计算解轨迹界的缺陷,根据步骤4计算得到的最大下界,在相应的计算解轨迹界的积分区间采用连续积分计算更低保守的解轨迹界,获得如下更低保守的全局稳定性条件:若α+f(0,f(0,-α)(R0-md)+∫md0f(0,f(-α,-α)τ)dτ)R0>0其中m∈[0,1),则由式(1?5)描述的时变时滞网络拥塞控制系统全局稳定。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:陈晓龙
申请(专利权)人:广东石油化工学院
类型:发明
国别省市:

网友询问留言 已有0条评论
  • 还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。

1