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基于时间与状态的脉冲控制的励磁电力系统稳定性研究
1
作者 陈舒珺 刘斌 +1 位作者 郝乐天 杜昆明 《现代电子技术》 北大核心 2026年第2期35-43,共9页
电力系统的稳定性和动态性能在现代电网中至关重要,良好的励磁系统可以保证电力系统的可靠运行。为了维护系统稳定运行,提出了新型励磁系统控制方式,即基于时间与状态的脉冲控制。首先建立单机无穷大励磁系统的数学模型,阐述了在时间与... 电力系统的稳定性和动态性能在现代电网中至关重要,良好的励磁系统可以保证电力系统的可靠运行。为了维护系统稳定运行,提出了新型励磁系统控制方式,即基于时间与状态的脉冲控制。首先建立单机无穷大励磁系统的数学模型,阐述了在时间与状态两种条件下的脉冲控制方案;其次考虑了外部干扰导致的扰动,建立了输入状态稳定性(ISS)意义下的脉冲控制,并通过Lyapunov-like函数证明该系统在基于时间与状态的脉冲控制下可实现指数稳定与输入状态稳定;最后通过Matlab仿真实验进行对比,验证了所提方法及控制策略的有效性与正确性,并与有关文献的滑模控制方法进行了比较。结果表明,所设计的脉冲控制具有反应速度快和成本低的优点,且基于状态的脉冲控制显著改善了系统性能。 展开更多
关键词 电力系统 励磁系统 脉冲控制 稳定性 输入状态稳定性 事件触发 单机无穷大系统
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基于扰动和输入饱和限制的连续时间系统预见跟踪控制
2
作者 李丽 叶辉 《应用数学》 北大核心 2025年第1期224-232,共9页
本文研究一类带有外部干扰和输入饱和的连续时间系统的预见控制问题.为了能成功地构造出连续时间输入饱和系统的误差系统,与以往对系统方程求导不同,本文利用状态平移方法代替状态求导,使得输入饱和连续时间系统的误差系统的构造成为可... 本文研究一类带有外部干扰和输入饱和的连续时间系统的预见控制问题.为了能成功地构造出连续时间输入饱和系统的误差系统,与以往对系统方程求导不同,本文利用状态平移方法代替状态求导,使得输入饱和连续时间系统的误差系统的构造成为可能.这样原系统的预见饱和控制就转化为误差系统的标准饱和控制问题.另外,针对原系统的误差系统,分别引入状态反馈和静态输出反馈,并改写输入向量以便利用可预见信号的未来信息.利用Lyapunov函数及LMI技巧,导出了闭环系统渐近稳定的充分条件.最后仿真例子表明了本文结果的有效性. 展开更多
关键词 预见控制 连续时间系统 输入饱和 状态反馈 输出反馈 线性矩阵不等式
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先进飞行器复合抗干扰控制技术综述
3
作者 陈谋 黄正国 +1 位作者 申耀华 刘凡 《航空学报》 北大核心 2025年第6期27-58,共32页
随着信息技术和人工智能技术的快速发展,先进飞行器在军事和民用领域的应用越来越广泛。但随着执行的任务和工作环境变得越来越复杂,使得对飞行控制的要求也越来越高。如何在外部干扰等综合影响下,保证先进飞行器飞行控制系统的鲁棒性... 随着信息技术和人工智能技术的快速发展,先进飞行器在军事和民用领域的应用越来越广泛。但随着执行的任务和工作环境变得越来越复杂,使得对飞行控制的要求也越来越高。如何在外部干扰等综合影响下,保证先进飞行器飞行控制系统的鲁棒性与安全性是近年来的研究热点之一。基于国内外现有的研究成果,综述了先进飞行器复合抗干扰技术的研究现状并展望了未来的研究发展方向。主要从先进飞行器多种时变干扰下的多干扰观测器协同复合控制,时变干扰与未建模动态综合作用下的复合抗扰控制,输入/输出与状态约束下的复合抗扰控制,以及基于干扰耦合利用的复合抗扰控制几个方面,分析了相应复合抗干扰控制器设计原理,并综述了目前已解决的关键技术。最后,对先进飞行器复合抗干扰控制技术的未来研究方向进行了展望。 展开更多
关键词 先进飞行器 复合抗干扰控制 干扰观测器 神经网络 输入约束 状态约束 输出约束
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饱和、量化和斜率限制输入下二维非线性时滞系统的控制
4
作者 彭丹 李梦鑫 《燕山大学学报》 北大核心 2025年第1期10-21,94,共13页
研究了系统中具有多重约束输入信号的状态反馈控制器设计方法,以解决具有时变时滞的二维非线性离散系统的控制问题。多重约束输入包括斜率限制、量化、饱和以及与致动器溢出相关在内的嵌套非线性。通过将系统固有的非线性限制为满足单... 研究了系统中具有多重约束输入信号的状态反馈控制器设计方法,以解决具有时变时滞的二维非线性离散系统的控制问题。多重约束输入包括斜率限制、量化、饱和以及与致动器溢出相关在内的嵌套非线性。通过将系统固有的非线性限制为满足单侧李普希茨条件,进一步建立了系统的新渐近稳定性准则。此外,提出新的二维加权求和不等式以处理李雅普诺夫泛函差分过程中出现的有限和项。通过一数值算例证明了所设计方法的有效性。 展开更多
关键词 时变时滞 非线性 多重约束输入 加权求和不等式 状态反馈控制
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基于输入-状态稳定条件的直流微电网集群分布式大信号稳定性 被引量：4
5
作者 刘宿城 褚勇智 +2 位作者 刁吉祥 张前进 刘晓东 《电工技术学报》 北大核心 2025年第2期544-558,573,共16页
直流微电网集群由地理上毗邻的多个直流微电网灵活互联而成,代表了未来配用电系统的重要发展方向。然而,高阶、强耦合、非线性以及动态变化等复杂系统特性使得直流微电网集群的大信号稳定性分析面临巨大挑战。传统集中式建模方法需要获... 直流微电网集群由地理上毗邻的多个直流微电网灵活互联而成,代表了未来配用电系统的重要发展方向。然而,高阶、强耦合、非线性以及动态变化等复杂系统特性使得直流微电网集群的大信号稳定性分析面临巨大挑战。传统集中式建模方法需要获取系统整体动态模型,随着微电网单元个数的增加,会导致系统大信号稳定性分析无法求解且不具备可扩展性等问题。为此,将直流微电网集群统一描述为包含多个子系统互联的大系统,提出基于输入-状态稳定条件的分布式大信号稳定性分析方法。首先,根据系统拓扑和控制结构建立分布式大信号降阶模型;然后,借助输入-状态稳定条件导出直流微电网集群的分布式大信号稳定性判据,并根据具体算例得到稳定区间,分析关键参数对稳定性的影响趋势;最后,通过硬件在环实验结果验证分析方法的有效性。 展开更多
关键词 直流微电网集群 分布式建模 大信号稳定性 输入-状态稳定
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带有状态/输入量化的无人船有限时间航向跟踪控制
6
作者 宁君 马一帆 +1 位作者 李志慧 李伟 《哈尔滨工程大学学报》 北大核心 2025年第9期1701-1708,共8页
针对在无人船航向跟踪控制过程中海上通信带宽受限的问题,本文依据Terminal滑模控制方法,利用扩张状态观测器估计量化状态系统未建模动态及外界干扰,基于估计信息设计系统控制律,提出一种考虑状态和输入量化的无人船有限时间航向跟踪控... 针对在无人船航向跟踪控制过程中海上通信带宽受限的问题,本文依据Terminal滑模控制方法,利用扩张状态观测器估计量化状态系统未建模动态及外界干扰,基于估计信息设计系统控制律,提出一种考虑状态和输入量化的无人船有限时间航向跟踪控制策略。仿真结果表明:在基于量化的控制环境下,所设计的航向跟踪控制方法能够保证无人船在快速跟踪理想航向的同时,跟踪误差收敛,且控制输入经过量化后执行器执行次数明显减少。因此,所设计的带有状态量化和输入量化的船舶航向跟踪控制策略是可行的,在实现有限时间内有效跟踪的同时,减轻了海上通信信号传输负担。 展开更多
关键词 无人船 航向跟踪控制 扩张状态观测器 状态量化 输入量化 量化误差 TERMINAL滑模控制 有限时间
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基于多尺度注意力轻量化网络的信道状态信息反馈方法
7
作者 刘庆利 谢佳骏 《电讯技术》 北大核心 2025年第9期1363-1372,共10页
针对大规模多输入多输出系统中信道状态信息在反馈时重构精度低、复杂度高的问题,提出了一种基于注意力机制的反馈方法。首先,考虑到信道状态信息矩阵数据分布特点,采用一种高效多尺度注意力模块提取信道状态信息矩阵局部和全局的特征,... 针对大规模多输入多输出系统中信道状态信息在反馈时重构精度低、复杂度高的问题,提出了一种基于注意力机制的反馈方法。首先,考虑到信道状态信息矩阵数据分布特点,采用一种高效多尺度注意力模块提取信道状态信息矩阵局部和全局的特征,并关注重要数据点的分布,提升网络模型的特征学习能力。其次,使用增强的可重参数化的卷积替代普通的卷积核,提升卷积对于局部特征的提取能力,使整个神经网络自编码器在保持轻量化的基础上达到更高的压缩重构精度。仿真结果表明,与轻量化网络CRNet和ACRNet-1x相比,所提出的网络模型在复杂度方面分别平均降低了19%和5%,重构精度分别平均提高了3%和8%,同时展现出了更好的鲁棒性。 展开更多
关键词 大规模MIMO 信道状态信息反馈 神经网络自编码器 高效多尺度注意力 轻量化网络
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未知外部输入传感器网络异步触发分布式滚动时域估计 被引量：1
8
作者 徐晨辉 何德峰 杜海平 《自动化学报》 北大核心 2025年第7期1642-1650,共9页
考虑未知外部输入无线传感器网络的约束分布式状态估计问题,提出一种新型异步触发分布式滚动时域估计方法.首先针对传感器网络节点的有限观测能力与资源约束,设计基于异步事件触发机制的数据交互策略.同时为抑制异步事件触发可能引入的... 考虑未知外部输入无线传感器网络的约束分布式状态估计问题,提出一种新型异步触发分布式滚动时域估计方法.首先针对传感器网络节点的有限观测能力与资源约束,设计基于异步事件触发机制的数据交互策略.同时为抑制异步事件触发可能引入的最坏影响,构建基于min-max优化的分布式滚动时域状态估计器.其次,通过松弛输入矩阵条件,建立保证估计误差满足输入-状态稳定性的充分条件,并利用该条件离线确定估计器参数.进一步,将状态估计器等价转化为基于线性矩阵不等式的凸规划问题,减轻估计器在线计算负担.最后,通过对比实验验证了本文方法的优越性. 展开更多
关键词 无线传感器网络 滚动时域估计 事件触发机制 输入-状态稳定性 分布式状态估计
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具有双未知输入的线性离散系统抗干扰滤波算法
9
作者 董世桂 王娜 +1 位作者 赵克友 鹿子豪 《控制工程》 北大核心 2025年第9期1693-1699,共7页
对于具有双未知输入的线性离散系统,经典的递归三步滤波器无法应用,因此,提出一种新的抗干扰滤波算法,用于估计系统状态和双未知输入。首先,设计新息来获取测量方程中未知输入的估计值,进而得出状态方程中未知输入的估计值,再利用这2个... 对于具有双未知输入的线性离散系统,经典的递归三步滤波器无法应用,因此,提出一种新的抗干扰滤波算法,用于估计系统状态和双未知输入。首先,设计新息来获取测量方程中未知输入的估计值,进而得出状态方程中未知输入的估计值,再利用这2个未知输入估计值修正状态的一步预估值,最终得到系统状态的最小方差无偏估计值。数值仿真验证结果表明,当状态方程和测量方程中的未知输入信号不同时,所设计的滤波器仍能实现系统状态和双未知输入的最优估计。 展开更多
关键词 双未知输入 状态估计 未知输入估计
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干扰环境下的机械臂全身动态避障与安全柔顺控制方法
10
作者 魏岩 俞佳琪 +1 位作者 禹鑫燚 欧林林 《控制与决策》 北大核心 2025年第12期3528-3539,共12页
针对干扰环境下机械臂的安全交互控制问题,提出一种基于控制障碍函数的机械臂全身动态避障与安全柔顺控制方法.为保证系统鲁棒安全的同时降低保守性以提高跟踪性能,提出基于非线性干扰观测器的可调输入至状态安全高阶控制障碍函数,其能... 针对干扰环境下机械臂的安全交互控制问题,提出一种基于控制障碍函数的机械臂全身动态避障与安全柔顺控制方法.为保证系统鲁棒安全的同时降低保守性以提高跟踪性能,提出基于非线性干扰观测器的可调输入至状态安全高阶控制障碍函数,其能够处理高相对度约束,进而拓宽输入至状态安全控制障碍函数的适用范围.进一步,利用所提出的控制障碍函数建立不等式约束,并在二次规划框架下通过最小限度修改参考控制输入来形成鲁棒安全关键控制器.该控制器在机械臂连杆的多个位置构建与障碍物之间的虚拟安全屏障,以实现整个机械臂对静/动态障碍物的规避.同时,在机械臂末端建立多个动态空间约束,以确保机械臂在预设的安全区域内执行交互任务.此外,基于Nagumo定理证明安全集合的前向不变性,并用仿真和实验验证所提出方法的有效性. 展开更多
关键词 鲁棒安全控制 控制障碍函数 输入至状态安全 机械臂 二次规划 安全性分析
原文传递
非周期间歇控制下区域互联电网频率稳定控制策略
11
作者 林智乐 刘斌 杜昆明 《现代电子技术》 北大核心 2025年第22期109-117,共9页
针对大规模新能源接入电网导致电力系统波动和控制带宽占用高的问题,提出一种基于非周期间歇控制(APIC)的区域互联电网负荷频率协调控制策略。首先,建立含电解铝负荷(ASL)、电池储能(BESS)和抽水蓄能的互联电力系统频率响应数学模型;其... 针对大规模新能源接入电网导致电力系统波动和控制带宽占用高的问题,提出一种基于非周期间歇控制(APIC)的区域互联电网负荷频率协调控制策略。首先,建立含电解铝负荷(ASL)、电池储能(BESS)和抽水蓄能的互联电力系统频率响应数学模型;其次,设计基于时间和基于事件的非周期间歇控制的区域互联电网调频控制策略。同时考虑外部干扰导致的负荷扰动,建立输入-状态-稳定性(ISS)意义下的非周期间歇控制;再采用Lyapunov-like函数证明含可控电解铝的混合储能区域互联电网在非周期间歇控制下,能够实现指数以及输入状态的稳定。最后,利用IEEE-39节点系统验证所提出的控制策略的可行性,并与传统连续控制下单一调频手段的方案进行对比。结果表明,文中控制方案下的区域互联电网具有更好的稳定性和经济性。 展开更多
关键词 区域互联电网 调频控制策略 频率稳定性 混合储能 电解铝负荷 输入-状态-稳定性
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混沌双机互联电力系统在混合脉冲控制下的有限时间稳定性
12
作者 李梦歌 刘斌 +1 位作者 杨祯 刘东南 《湖南工业大学学报》 2025年第3期48-54,共7页
针对混沌电力系统可能导致相角发散、电压崩溃,严重的甚至导致停电等问题,提出了一种基于混合脉冲控制的混沌双机互联电力系统有限时间稳定控制策略。在混沌双机互联电力系统中,给出其有限时间稳定的混合脉冲控制设计,用混合脉冲控制能... 针对混沌电力系统可能导致相角发散、电压崩溃,严重的甚至导致停电等问题,提出了一种基于混合脉冲控制的混沌双机互联电力系统有限时间稳定控制策略。在混沌双机互联电力系统中,给出其有限时间稳定的混合脉冲控制设计,用混合脉冲控制能使其在有限时间内进入稳定运行状态。最后,通过仿真实验验证了所用方法及所提控制策略的有效性与正确性。 展开更多
关键词 混沌双机互联电力系统 混合脉冲控制 有限时间稳定性 输入-状态-稳定性
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非线性双时间尺度系统非周期事件触发间歇控制
13
作者 周旻 王维峰 《中南民族大学学报（自然科学版）》 CAS 2025年第1期138-144,共7页
通过奇异摄动理论将非线性双时间尺度系统分解为快、慢子系统,采用非周期事件触发间歇控制方法研究其输入状态稳定性.首先,针对快、慢子系统分别设计事件触发条件并给出相应的稳定性判据条件,再根据这些条件设计事件触发间歇控制器;然后... 通过奇异摄动理论将非线性双时间尺度系统分解为快、慢子系统,采用非周期事件触发间歇控制方法研究其输入状态稳定性.首先,针对快、慢子系统分别设计事件触发条件并给出相应的稳定性判据条件,再根据这些条件设计事件触发间歇控制器;然后,利用Lyapunov函数方法证明在非周期间歇控制器下系统是输入状态稳定;最后,通过数值仿真实验验证了理论结果的正确性. 展开更多
关键词 非周期事件触发间歇控制 非线性双时间尺度系统 输入状态稳定 线性矩阵不等式
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控制方向未知的受限多智能体系统的预设时间模糊控制 被引量：1
14
作者 李菲 周超 +1 位作者 范利蓉 王芳 《工程科学学报》 EI 北大核心 2025年第1期121-129,共9页
综合考虑受控制方向未知、输入受限和状态时延影响的有领导者多智能体系统的编队控制问题,设计基于模糊逻辑系统的预设时间一致性控制策略.为了保证编队输出误差在预设时间内满足预定的约束范围要求,引入预设时间性能函数,构造Lyapunov-... 综合考虑受控制方向未知、输入受限和状态时延影响的有领导者多智能体系统的编队控制问题,设计基于模糊逻辑系统的预设时间一致性控制策略.为了保证编队输出误差在预设时间内满足预定的约束范围要求,引入预设时间性能函数,构造Lyapunov-Krasovskii(L-K)泛函解决状态时延问题,将外界干扰和L-K泛函的导数中的部分项定义为未知非线性函数,并利用模糊逻辑系统对其进行估计,利用Nussbaum函数和均值定理分别处理控制方向未知和输入受限问题,基于以上设计,提出预设时间模糊控制策略,并通过Lyapunov稳定性理论,分析闭环系统的有界稳定性,数值对比仿真和两级化学反应器应用仿真说明控制方法的有效性. 展开更多
关键词 多智能体系统 状态时延 输出误差约束 输入受限 控制方向未知
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无人艇集群自组织协同围捕控制算法研究 被引量：1
15
作者 夏桂华 朱文序 +2 位作者 刘浩岩 刘兴 姜享利 《智能系统学报》 北大核心 2025年第1期162-171,共10页
无人艇(unmanned surface vessel,USV)集群协同围捕是无人艇的重要应用场景之一,文章针对无人艇集群协同围捕任务设计了一种自组织控制算法。考虑到被围对象的加速度未知且仅部分集群成员可对其测量的情况,文章设计了分布式目标状态观测... 无人艇(unmanned surface vessel,USV)集群协同围捕是无人艇的重要应用场景之一,文章针对无人艇集群协同围捕任务设计了一种自组织控制算法。考虑到被围对象的加速度未知且仅部分集群成员可对其测量的情况,文章设计了分布式目标状态观测器(distributed target state observer,DTSO),实现围捕过程中各成员对被捕对象状态的一致性观测。设计了一种自组织围捕引导律,解决了围捕算法需要为成员预分配期望位置的问题。设计了分布式非线性模型预测控制(distributed nonlinear model predictive control,DNMPC),解决了执行器饱和与艇间距离约束的问题,实现了满足避碰安全的协同围捕控制。文章分析了控制系统的输入-状态稳定性(input-to-state stability,ISS),并通过多组不同初始状态和改变成员数量的仿真实验,验证了围捕算法的有效性。 展开更多
关键词 无人艇 集群控制 协同围捕 多智能体 模型预测控制 输入-状态稳定性 状态观测器 图论
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带有输入时延的多无人艇系统固定时间编队控制 被引量：1
16
作者 李健翔 张文乐 黎明 《水下无人系统学报》 2025年第1期24-36,共13页
近年来,固定时间编队控制是多无人艇(USV)系统的研究热点,而输入时延问题是多USV系统固定时间编队过程中亟待解决的关键科学问题之一。鉴于此,在一般的有向交互拓扑结构下,文中针对含有输入时延的多USV系统的固定时间编队控制问题开展... 近年来,固定时间编队控制是多无人艇(USV)系统的研究热点,而输入时延问题是多USV系统固定时间编队过程中亟待解决的关键科学问题之一。鉴于此,在一般的有向交互拓扑结构下,文中针对含有输入时延的多USV系统的固定时间编队控制问题开展了深入研究。首先,应用Artstein约简方法将带有输入时延的多USV系统转化为具有2阶积分形式的含有扰动的控制系统。其次,为了克服系统扰动影响,仅使用USV的相对位置信息,构建固定时间状态观测器对系统状态进行估计。在此基础上,结合反步法,提出了一种分布式固定时间编队控制协议,实现了含有输入时延的多USV系统固定时间编队控制。最后,通过仿真实验验证了所提理论结果的正确性。 展开更多
关键词 多无人艇系统 固定时间编队控制 状态观测器 输入时延
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基于超螺旋扩张状态观测器的耦合单电感双输出Buck变换器串级滑模解耦控制 被引量：1
17
作者 皇金锋 章乾 《上海交通大学学报》 北大核心 2025年第5期592-604,共13页
针对耦合单电感双输出(CI-SIDO)降压式(Buck)变换器输出支路间的耦合效应导致交叉影响进而影响系统动态性能的问题,提出基于超螺旋扩张状态观测器(ST-ESO)的串级滑模解耦控制策略.首先,建立CI-SIDO Buck变换器的状态空间平均模型,再通... 针对耦合单电感双输出(CI-SIDO)降压式(Buck)变换器输出支路间的耦合效应导致交叉影响进而影响系统动态性能的问题,提出基于超螺旋扩张状态观测器(ST-ESO)的串级滑模解耦控制策略.首先,建立CI-SIDO Buck变换器的状态空间平均模型,再通过具有快速收敛性质的ST-ESO观测估计变换器内外环中的耦合项、内部扰动和未建模部分,并将其视为内外环中的总扰动.其次,结合超螺旋滑模控制器对内外环中总扰动进行补偿,实现系统的解耦,保证系统的鲁棒性和输出电压的稳定.然后,根据Lyapunov理论对ST-ESO和超螺旋滑模控制器进行稳定性分析,理论验证了控制策略的可行性.最后,利用实验平台对所提控制策略进行验证.结果表明所提控制策略实现了系统解耦,抑制了交叉影响并提高了系统的动态性能. 展开更多
关键词 耦合单电感双输出 BUCK变换器 超螺旋扩张状态观测器 超螺旋滑模控制器 解耦控制
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输入迟滞与全状态约束下线控转向系统自适应模糊固定时间容错控制
18
作者 郁明 曾庆王 朱敏 《仪器仪表学报》 北大核心 2025年第8期351-361,共11页
针对具有执行器故障、输入迟滞以及全状态约束的线控转向系统,提出了一种自适应模糊固定时间容错控制方法。首先,建立了综合考虑执行器故障与输入迟滞的线控转向系统动力学模型,其中输入迟滞由转向电机电磁特性、机械传动间隙和传感器... 针对具有执行器故障、输入迟滞以及全状态约束的线控转向系统,提出了一种自适应模糊固定时间容错控制方法。首先,建立了综合考虑执行器故障与输入迟滞的线控转向系统动力学模型,其中输入迟滞由转向电机电磁特性、机械传动间隙和传感器信号处理延时等原因引起,采用Backlash模型描述;执行器故障通过有效因子和偏置故障建模,反映转向电机性能退化现象。接着,基于反步控制理论、模糊逻辑系统以及自适应技术,设计执行器故障和输入迟滞的补偿方法,其中模糊逻辑系统用于逼近系统中的未知非线性项,且自适应律设计仅需对单一全局参数进行实时更新,有效降低计算复杂度。为了确保系统状态始终处于预设约束边界内,引入障碍Lyapunov函数,将前轮转角及其变化率的约束条件融入控制律设计,从安全性、执行器可实现性和驾驶舒适性等角度进行分析。在此基础上,构建固定时间控制器,保证系统跟踪误差在固定时间内收敛至有界紧集,从而有效提升复杂因素影响下闭环系统的控制精度与可靠性。实验结果表明,所提方法在双移线和急转弯两种经典工况以及低附着路面极端工况下均未发生状态越界,且平均最大误差和平均均方根误差分别为0.038和0.006 rad,明显优于现有文献中其他方法。 展开更多
关键词 输入迟滞 全状态约束 线控转向系统 容错控制 模糊逻辑系统
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RIS 辅助的MIMO系统安全鲁棒资源分配算法
19
作者 李国权 刘婷 +2 位作者 刘梦洁 庞宇 林金朝 《信号处理》 北大核心 2025年第3期504-514,共11页
信息业务的快速发展使得无线通信系统对频谱效率和系统容量的要求更高。可重构智能表面(Reconfigurable Intelligent Surface,RIS)能够通过调整反射单元的反射系数来重新配置无线传输环境,从而有效提升系统性能和频谱效率。然而,无线信... 信息业务的快速发展使得无线通信系统对频谱效率和系统容量的要求更高。可重构智能表面(Reconfigurable Intelligent Surface,RIS)能够通过调整反射单元的反射系数来重新配置无线传输环境,从而有效提升系统性能和频谱效率。然而,无线信道的开放性使得传输数据的安全性无法得到有效保证。物理层安全(Physical Layer Security,PLS)技术充分利用无线信道的物理特性对传输信息进行加密,是从物理层解决无线通信易受到窃听攻击的重要手段,但其安全性能又受到用户信道状态信息(Channel State Information,CSI)的影响。针对无线通信系统的高频谱效率需求和用户CSI不完美导致的系统安全性能损失较大的问题,构建了一个存在多个窃听用户的RIS辅助多输入多输出(Multiple Input Multiple Output,MIMO)系统模型,并提出了一种安全鲁棒资源分配算法。首先,在基站(Base Station,BS)发射功率和RIS相移约束下,针对窃听用户CSI不完美的情况,建立了一个联合优化BS天线功率分配和RIS无源波束成形最大化合法用户保密速率的资源分配模型。随后,提出了一种针对上述多变量耦合的具有无穷多非凸约束的非凸问题求解算法。针对多变量耦合难以求解的问题,利用交替优化方法将原问题转化为了BS发射协方差矩阵优化和RIS相移优化两个子问题,并采用Charnes-Cooper变换、S-Procedure方法和基于惩罚函数的凸差算法分别转化为凸优化问题完成问题求解。最后通过收敛性和复杂度分析,证明了算法的可行性和有效性。仿真结果表明,所提算法在存在多窃听用户和窃听信道有界不确定性的情况下具有更优的合法用户保密速率和鲁棒性。 展开更多
关键词 多输入多输出 可重构智能表面 鲁棒资源分配 非完美信道状态信息 保密速率
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具有状态和输入量化的分数阶非线性系统自适应模糊控制
20
作者 孙珂 马志垚 +1 位作者 马宏军 佟绍成 《控制理论与应用》 北大核心 2025年第6期1132-1141,共10页
本文主要探讨在状态和输入量化条件下的分数阶非线性系统的模糊自适应控制问题.首先,基于状态非量化的情况,设计了状态量化下的虚拟控制器和实际控制器,其偏导数是量化状态的乘积,以实现最终的控制设计;其次,为确保由于状态量化和输入... 本文主要探讨在状态和输入量化条件下的分数阶非线性系统的模糊自适应控制问题.首先,基于状态非量化的情况,设计了状态量化下的虚拟控制器和实际控制器,其偏导数是量化状态的乘积,以实现最终的控制设计;其次,为确保由于状态量化和输入量化导致的一些列误差有界,构造了一个足够光滑的分数阶投影算子并设计了一种模糊自适应反步递推控制策略.进而建立并严格证明了分数阶一致有界准则,在已知参数有界的前提下,解决了分数阶意义下的误差信号一致有界问题.在分数阶一致有界准则的保障下,确保了所有闭环信号的有界性;最后,通过仿真结果验证了该方法的有效性. 展开更多
关键词 分数阶非线性系统 状态和输入量化 模糊逻辑系统 反步递推
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