推焦摩擦自激振动系统的分岔控制及粘滑特性研究

1

作者 陈俊君 侯鹏 +1 位作者 高山凤 刘美红 《机械设计》 北大核心 2025年第6期49-57,共9页

为了研究焦炉推焦装置的动力学特性,文中基于Stribeck摩擦效应建立了双质体-传送带自激振动力学模型。采用Lyapunov稳定性理论对焦炉推焦系统的平衡点进行分析,计算求解了推焦系统的临界失稳速度。采用数值仿真的方法研究了焦炉推焦系... 为了研究焦炉推焦装置的动力学特性,文中基于Stribeck摩擦效应建立了双质体-传送带自激振动力学模型。采用Lyapunov稳定性理论对焦炉推焦系统的平衡点进行分析,计算求解了推焦系统的临界失稳速度。采用数值仿真的方法研究了焦炉推焦系统在不同驱动速度下的分岔特性,当装置驱动速度达到0.45时,系统出现了超临界Hopf分岔现象。基于Washout滤波器的控制器对系统的分岔行为进行控制,从系统的相图中发现控制器的引入能够有效减小极限环幅值的大小,从而减弱推焦装置自激振动的振幅。为改善推焦装置的粘滑运动,研究了系统参数对粘滑运动的影响,结果表明:减小压力比、静摩擦因数及增大刚度比均能缩短推焦装置发生粘滑运动的时间。 展开更多

关键词 推焦装置 非线性动力学 自激振动 Hopf分岔控制 Washout滤波器 粘滑运动

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幂次指数趋近律滑模控制逆变器的分岔与混沌 被引量：1

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作者 吴荣华 张小红 江伟 《控制理论与应用》 北大核心 2025年第2期311-322,共12页

针对滑模控制逆变器频发的分岔与混沌现象,本文基于滑动模态的存在和到达条件,构造了幂次指数趋近律滑模控制逆变器系统.运用频闪映射理论推导其离散数学模型,采用折叠图、频谱图和分岔图等详细分析此逆变器的复杂动力学演变规律,基于... 针对滑模控制逆变器频发的分岔与混沌现象,本文基于滑动模态的存在和到达条件,构造了幂次指数趋近律滑模控制逆变器系统.运用频闪映射理论推导其离散数学模型,采用折叠图、频谱图和分岔图等详细分析此逆变器的复杂动力学演变规律,基于快变稳定性定理探究系统控制系数的平稳运行域.发现分别随控制系数和内部电路参数在一定范围内变化,系统会出现周期分岔、切分岔、阵发性混沌和多种周期状态共存现象,以及存在控制系数稳定域较窄的缺陷,不利于该逆变器的平稳有序运行.为克服参数变化带来的系统不稳定性隐患,将Washout滤波器混沌抑制方式引入到幂次指数滑模控制逆变器中.该方法利用分岔反控制原理改善系统非线性特性,具有易于实现和控制简单的优点.数值仿真结果验证了此混沌控制策略的可行性和有效性.为幂次指数趋近滑模控制逆变器的优化设计、动态调试和稳态作业提供可参考价值. 展开更多

关键词 逆变器 滑模控制 幂次指数趋近律 分岔 混沌控制 Washout滤波器

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6自由度平台的Washout滤波器设计及试验研究 被引量：14

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作者 董彦良 许彩霞 +1 位作者 唐建林 吴盛林 《机械工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第3期53-58,共6页

现代运动模拟器通常采用并联6自由度平台作为运动系统。由于平台的运动范围有限,就需要运用Washout滤波器,将实际运动转换成模拟器能够实现的信号。首先,设计经典Washout滤波器,对于高通加速度通道,平移和侧移方向都采用二阶高通滤波,... 现代运动模拟器通常采用并联6自由度平台作为运动系统。由于平台的运动范围有限,就需要运用Washout滤波器,将实际运动转换成模拟器能够实现的信号。首先,设计经典Washout滤波器,对于高通加速度通道,平移和侧移方向都采用二阶高通滤波,升沉方向采用三阶高通滤波;倾斜协调通道纵向和侧向都选择二阶低通滤波器;高通角速度通道的3个方向都采用二阶高通滤波器。仿真证明Washout滤波算法能够提高模拟逼真度。然后,通过分析滤波器的自然响应频率和输出信号之间的关系,总结出Washout滤波器自然响应频率的选择原则。最后,在6自由度平台上针对所设计的滤波器进行试验。试验证明,所设计的Washout滤波器达到了预期的设计要求。 展开更多

关键词 Washout滤波器 6自由度平台 运动模拟

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质量-弹簧-带摩擦自激振动系统的分岔特性及其控制研究 被引量：7

4

作者 李小彭 孙德华 +2 位作者 岳冰 王丹 闻邦椿 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2015年第15期28-32,44,共6页

为了深入研究摩擦自激振动系统的非光滑动力学机理,建立了含有Stribeck摩擦模型的具有代表性的质量-弹簧-带摩擦自激振动系统非线性动力学模型。利用数值仿真方法分析了自激振动系统在不同参数下的分岔特性,仿真结果表明:进给速度、阻... 为了深入研究摩擦自激振动系统的非光滑动力学机理,建立了含有Stribeck摩擦模型的具有代表性的质量-弹簧-带摩擦自激振动系统非线性动力学模型。利用数值仿真方法分析了自激振动系统在不同参数下的分岔特性,仿真结果表明:进给速度、阻尼系数和动静摩擦系数比均是影响系统运动状态的主要因素;进给速度较低时系统进行准周期振动,当进给速度达到0.4944时,系统开始出现超临界Hopf分岔现象;阻尼系数和动静摩擦系数比变化时系统有与进给速度变化时类似的特性。针对系统中存在的分岔现象,提出了Washout滤波器方法对其进行分岔控制。对比引入Washout滤波器前后系统的相图,得到Washout滤波器能使受控系统的自激振动振幅明显减小,拓扑结构得到明显改善,这间接的表明了在原系统中加入Washout滤波器设计的非线性控制器对摩擦系统进行分岔控制是一种比较有效的方法。 展开更多

关键词 自激振动 摩擦模型 Washout滤波器 分岔控制

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基于Washout滤波器的虚拟同步发电机新型控制方法研究 被引量：9

5

作者 程启明 张宇 +2 位作者 谭冯忍 高杰 余德清 《电力系统保护与控制》 EI CSCD 北大核心 2017年第16期51-57,共7页

虚拟同步发电机(Virtual Synchronous Generator,VSG)控制策略能使逆变器模拟同步发电机运行机制,有利于改善系统稳定性,已成为逆变器控制技术的热点问题之一。首先对VSG的结构进行详细的分析,包括电压电流双环的解耦控制、有功功率和... 虚拟同步发电机(Virtual Synchronous Generator,VSG)控制策略能使逆变器模拟同步发电机运行机制,有利于改善系统稳定性,已成为逆变器控制技术的热点问题之一。首先对VSG的结构进行详细的分析,包括电压电流双环的解耦控制、有功功率和无功功率的下垂控制以及同步发电机的建模等。然后在此基础上提出了一种基于Washout滤波器特性的新型VSC控制方案。最后通过Matlab仿真结果验证了所提的VSG控制方法的有效性和可行性,并说明了新的控制方案可以改善微电网系统的频率与电压,提高微电网的适应性和电能质量。 展开更多

关键词 微电网 Washout滤波器 虚拟同步发电机 逆变器控制 下垂控制

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大型特种车驾驶模拟系统体感算法研究 被引量：4

6

作者 王建中 唐毅 张学玲 《北京理工大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第8期670-673,共4页

针对大型特种车的运动特点,建立了车体与动感平台坐标之间的转换关系,研究了与之相适应的体感模拟滤波算法,并用该算法对模拟信号和虚拟车辆的运行输出信号进行计算分析;通过滤波实例和人体对运动感觉的评价模型,验证了该算法计算输出... 针对大型特种车的运动特点,建立了车体与动感平台坐标之间的转换关系,研究了与之相适应的体感模拟滤波算法,并用该算法对模拟信号和虚拟车辆的运行输出信号进行计算分析;通过滤波实例和人体对运动感觉的评价模型,验证了该算法计算输出结果能够在六自由度动感平台上实现,并为驾驶员提供逼真的运动感觉,达到预期效果. 展开更多

关键词 体感算法 Washout滤波 驾驶模拟

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PWM型DC/DC变换器的Washout滤波器混沌控制方法 被引量：9

7

作者 汪剑鸣 许镇琳 《信息与控制》 CSCD 北大核心 2005年第3期269-273,共5页

研究如何利用Washout滤波器控制技术来控制PWM型DC/DC变换器中的混沌现象.首先分析了利用Ott-Grebogi-Yorke(OGY)方法对DC/DC变换器进行混沌控制存在的不足,然后以H啨non系统为例说明了如何利用Washout滤波器进行混沌控制.最后,应用Wash... 研究如何利用Washout滤波器控制技术来控制PWM型DC/DC变换器中的混沌现象.首先分析了利用Ott-Grebogi-Yorke(OGY)方法对DC/DC变换器进行混沌控制存在的不足,然后以H啨non系统为例说明了如何利用Washout滤波器进行混沌控制.最后,应用Washout滤波器对两种采用不同控制策略的DC/DC变换器实施控制,将其从混沌状态控制到周期状态.理论分析和计算机仿真表明,该控制技术不但可以很好用于DC/DC变换器中的混沌控制,而且能够克服OGY方法的不足. 展开更多

关键词 DC/DC变换器 混沌控制 Washout滤波器 PWM

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Ghostburster模型鞍结分岔点附近放电模式的转迁控制 被引量：2

8

作者 陈颖源 王江 +3 位作者 曾启明 陈伟乐 魏熙乐 邓斌 《天津大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第5期440-447,共8页

在不同的电流刺激下,ghostburster模型表现出周期放电、混沌簇放电、周期簇放电等多种放电模式.其中,周期放电和混沌簇放电之间的转迁是通过极限环的鞍结分岔实现的.应用washout滤波器实现了ghostburster模型鞍结分岔点周围放电模式的转... 在不同的电流刺激下,ghostburster模型表现出周期放电、混沌簇放电、周期簇放电等多种放电模式.其中,周期放电和混沌簇放电之间的转迁是通过极限环的鞍结分岔实现的.应用washout滤波器实现了ghostburster模型鞍结分岔点周围放电模式的转迁;并通过快慢系统分解方法分析了放电模式转迁的内在机制.研究发现快子系统固定点的鞍结分岔和快子系统从周期一极限环转换到周期二极限环的临界点在树突产生不完全放电过程中起到关键作用.Washout滤波器的加入改变了树突膜电位极大值的分岔点的位置,从而改变了ghostburster模型的放电模式. 展开更多

关键词 ghostburster模型 簇放电 放电模式 washout滤波器 鞍结分岔

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规范形Qi系统的Hopf分岔分析及控制 被引量：6

9

作者 袁惠群 张中华 《控制理论与应用》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第5期656-660,共5页

文章研究了一个Qi系统的Hopf分岔控制问题.根据计算的极限环曲率系数,判定原系统的Hopf分岔类型,并采用washout滤波器控制该系统的分岔行为.首先讨论了控制器的线性增益对Hopf分岔点位置的影响,然后引入规范形计算方法,求出受控系统的H... 文章研究了一个Qi系统的Hopf分岔控制问题.根据计算的极限环曲率系数,判定原系统的Hopf分岔类型,并采用washout滤波器控制该系统的分岔行为.首先讨论了控制器的线性增益对Hopf分岔点位置的影响,然后引入规范形计算方法,求出受控系统的Hopf分岔规范形.分析了规范形中系数对控制参数的选择原则所产生之影响,以及对Hopf分岔类型及极限环幅值的影响.理论和仿真结果表明,控制器的线性增益能使原系统的Hopf分岔点延迟或消失,而非线性增益能则改变极限环的稳定性和极限环幅值的大小.最后把washout滤波器和线性控制器的控制效果作了对比,发现washout滤波器比之线性控制器具有一定的优势. 展开更多

关键词 分岔控制 规范形方法 washout滤波器 Qi系统

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神经元模型的稳定性分析与Hopf分岔控制 被引量：7

10

作者 袁春华 王江 《振动工程学报》 EI CSCD 北大核心 2015年第1期52-58,共7页

根据Poincare Birkhoff(PB)规范形理论,研究了神经元模型的Hopf分岔类型的判定与分岔控制问题。分析了离子电流与电导对神经元平衡点变化与分岔点分布的影响,计算了神经元最小模型亚临界Hopf分岔的稳定性指标,并在此基础上建立了神经元... 根据Poincare Birkhoff(PB)规范形理论,研究了神经元模型的Hopf分岔类型的判定与分岔控制问题。分析了离子电流与电导对神经元平衡点变化与分岔点分布的影响,计算了神经元最小模型亚临界Hopf分岔的稳定性指标,并在此基础上建立了神经元最小模型的分岔控制方程,利用Washout控制器实现了对该神经元模型亚临界Hopf分岔的控制。研究表明:在给定的参数范围内,该神经元模型发生了2次亚临界Hopf分岔。提出的解析与数值相结合的Hopf分岔稳定性判定方法可以确定最小神经元模型的Hopf分岔的稳定性,基于稳定性判定指标和Washout控制器的分岔控制方法可以实现对神经元增幅放电的有效控制。 展开更多

关键词 非线性系统 神经元模型 HOPF分岔 稳定性判定指标 Washout分岔控制

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导轨爬行分岔的Washout滤波器控制 被引量：3

11

作者 马骏 杨功流 《农业机械学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第11期156-159,共4页

利用Washout滤波器技术控制机床导轨系统爬行时出现的Hopf分岔现象。根据需要引入的Hopf分岔点来选择控制点,按Hopf分岔条件确定Washout非线性控制器的线性增益和非线性增益系数,将系统的亚临界Hopf分岔控制为超临界Hopf分岔,使得受控... 利用Washout滤波器技术控制机床导轨系统爬行时出现的Hopf分岔现象。根据需要引入的Hopf分岔点来选择控制点,按Hopf分岔条件确定Washout非线性控制器的线性增益和非线性增益系数,将系统的亚临界Hopf分岔控制为超临界Hopf分岔,使得受控机床导轨系统爬行时振幅降低为原来的14%。理论分析和仿真表明了该控制方法的有效性。 展开更多

关键词 导轨 爬行 分岔控制 Washout滤波器

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风能变换系统在电网频率调节中的应用仿真 被引量：7

12

作者 赵国材 周前程 《计算机系统应用》 2012年第6期101-105,共5页

随着不参与电网调频的变速风能变换系统(WECS)在电网中比例增大,系统频率调节成为重大问题。针对提出了一种新的方法优化了变速风能变换系统(WECS)在电网频率调节中的应用。首先对惯性控制进行改进,将调频功能加入到WECS中;再根据WECS... 随着不参与电网调频的变速风能变换系统(WECS)在电网中比例增大,系统频率调节成为重大问题。针对提出了一种新的方法优化了变速风能变换系统(WECS)在电网频率调节中的应用。首先对惯性控制进行改进,将调频功能加入到WECS中;再根据WECS短时间内可以一定范围内任意调节输出有功功率的特性进行改进,使WECS在频率暂态开始时起到更大的作用;然后,再使WECS与传统调频机组协调工作,弥补WECS只能短时支持频率调节的缺陷,使系统频率暂态恢复过程有功功率的注入更合理,减小了频率波动幅度,优化了WECS输出有功功率曲线,完成了WECS的转速恢复。最后给出仿真结果与分析。 展开更多

关键词 风能变换系统 电网频率调节 惯性控制 Washout滤波器

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基于Washout滤波器的Van der Pol-Duffing系统的Hopf分岔控制 被引量：1

13

作者 杜文举 张建刚 +1 位作者 俞建宁 安新磊 《吉林大学学报（理学版）》 CAS CSCD 北大核心 2014年第3期568-574,共7页

对一类Van der Pol-Duffing系统进行Hopf分岔分析,并基于Washout滤波器设计状态反馈控制器,讨论控制增益对Hopf分岔的存在性及其极限环幅值的影响.结果表明,选取适当的控制增益可以控制Hopf分岔的发生并改变极限环幅值的大小.

关键词 HOPF分岔 Washout滤波器 极限环幅值 分岔控制

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机床无刷直流电机系统的分岔分析与控制 被引量：1

14

作者 张中华 付景超 邓冠男 《动力学与控制学报》 2016年第1期53-58,共6页

文章主要研究了机床无刷直流电机系统的Hopf分岔控制问题.首先,对系统进行分岔分析,通过计算极限环曲率系数判定系统的Hopf分岔类型;然后设计Washout滤波器对系统进行分岔控制,根据Hopf分岔理论给出使原系统Hopf分岔位置发生改变的参数... 文章主要研究了机床无刷直流电机系统的Hopf分岔控制问题.首先,对系统进行分岔分析,通过计算极限环曲率系数判定系统的Hopf分岔类型;然后设计Washout滤波器对系统进行分岔控制,根据Hopf分岔理论给出使原系统Hopf分岔位置发生改变的参数条件,利用Normal Form方法计算出受控系统的Hopf分岔正规型,根据正规型的实部大小判定Hopf分岔类型,给出使原系统Hopf分岔类型发生改变的参数条件;并借助MATLAB软件对理论结果进行数值仿真,理论结果和数值仿真表明:控制器中的线性增益能使系统在所期望的参数值处发生Hopf分岔,甚至消除Hopf分岔,控制器中的非线性增益能改变原系统的Hopf分岔类型及极限环幅值的大小.研究结果对无刷直流电动机系统的工程实际具有一定的指导意义. 展开更多

关键词 HOPF分岔 分岔控制 Washout滤波器 无刷直流电机

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基于Normal Form方法的电机系统分岔控制 被引量：1

15

作者 袁惠群 张中华 《振动．测试与诊断》 EI CSCD 北大核心 2014年第6期1084-1087,1171,共4页

研究了无刷直流电机系统等效非线性数学模型,分析了系统的Hopf分岔行为,并设计了washout滤波器,对系统产生的分岔行为进行控制。引入直接Normal Form(规范型)计算方法,求出系统的Hopf分岔规范式。通过规范式系数讨论控制参数的选择原则... 研究了无刷直流电机系统等效非线性数学模型,分析了系统的Hopf分岔行为,并设计了washout滤波器,对系统产生的分岔行为进行控制。引入直接Normal Form(规范型)计算方法,求出系统的Hopf分岔规范式。通过规范式系数讨论控制参数的选择原则以及对Hopf分岔类型及极限环幅值的影响。理论和仿真结果表明:在施加控制器之前,系统发生亚临界Hopf分岔,极限环不稳定,系统进入混沌状态;在施加控制器之后,当受控系统规范式系数实部小于零时,系统发生超临界Hopf分岔,原系统不稳定极限环被控制为稳定极限环,从而抑制了混沌的产生,保证了电机运行性能的稳定性。 展开更多

关键词 无刷直流电机 HOPF分岔 washout滤波器 规范型 分岔控制

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极限环曲率系数在一类非线性系统分岔控制中的应用 被引量：1

16

作者 袁春华 王江 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2013年第20期134-138,共5页

针对无刷直流电机系统等效非线性数学模型,分别设计了washout-filter控制器和非线性状态反馈控制器控制系统的分岔行为,并引入极限环曲率系数计算方法,求出系统的曲率系数,通过曲率系数讨论控制参数对Hopf分岔类型及周期解振幅的影响,... 针对无刷直流电机系统等效非线性数学模型,分别设计了washout-filter控制器和非线性状态反馈控制器控制系统的分岔行为,并引入极限环曲率系数计算方法,求出系统的曲率系数,通过曲率系数讨论控制参数对Hopf分岔类型及周期解振幅的影响,得出当曲率系数小于零时,原系统不稳定极限环被控制为稳定极限环。然后对两种控制方法进行比较,结果表明washout滤波器较非线性反馈控制器具有明显优势。最后用数值仿真验证了本文的结论。 展开更多

关键词 极限环曲率系数 无刷直流电机 HOPF分岔 washout滤波器 非线性状态反馈控制器

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摩擦自激系统的分岔控制研究 被引量：1

17

作者 郭桂梅 《机械强度》 CAS CSCD 北大核心 2009年第4期523-526,共4页

研究应用Washout滤波器技术对摩擦系统自激振动的分岔控制。首先确定需要引入的Hopf分岔点,然后按Hopf分岔条件确定滤波器的线性增益和非线性增益系数,将系统的亚临界Hopf分岔变为超临界Hopf分岔,使受控系统产生的自激振动幅值大大降低... 研究应用Washout滤波器技术对摩擦系统自激振动的分岔控制。首先确定需要引入的Hopf分岔点,然后按Hopf分岔条件确定滤波器的线性增益和非线性增益系数,将系统的亚临界Hopf分岔变为超临界Hopf分岔,使受控系统产生的自激振动幅值大大降低。理论分析和数值仿真表明Washout滤波器法在分岔控制中的有效性。 展开更多

关键词 自激振动 分岔控制 Washout滤波器 摩擦

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相对转动系统的Hopf分岔分析及分岔控制

18

作者 张中华 李鹏松 +1 位作者 付景超 盛桂全 《吉林大学学报（理学版）》 CAS CSCD 北大核心 2014年第5期961-968,共8页

考虑一类非线性摩擦阻尼力作用下相对转动系统的Hopf分岔类型及分岔控制问题.先运用中心流形理论将原系统降维,通过计算降维后系统的稳定性指标判定原系统的Hopf分岔类型;再设计基于Washout滤波器的立方非线性项控制器对系统进行Hopf分... 考虑一类非线性摩擦阻尼力作用下相对转动系统的Hopf分岔类型及分岔控制问题.先运用中心流形理论将原系统降维,通过计算降维后系统的稳定性指标判定原系统的Hopf分岔类型;再设计基于Washout滤波器的立方非线性项控制器对系统进行Hopf分岔控制,并讨论控制参数对Hopf分岔类型及极限环幅值的影响.结果表明,当控制参数满足一定条件时,可将原系统具有潜在威胁的亚临界Hopf分岔控制为超临界Hopf分岔,保证系统正常运行,并且运行幅值随控制参数的减小而减小. 展开更多

关键词 相对转动 HOPF分岔 分岔控制 中心流形理论 Washout滤波器

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基于Washout滤波器的金融系统的分岔控制 被引量：1

19

作者 王学弟 杨天宇 许伟 《动力系统与控制》 2013年第2期35-39,共5页

本文从独立设计的Washout滤波器控制器出发研究了一类金融系统的Hopf分岔的控制问题,主要考察了控制器参数对分岔点位置的影响。文中首先介绍了Washout滤波器,然后分析了这个系统的平衡点分布,通过添加Washout滤波器控制器分析了滤波器... 本文从独立设计的Washout滤波器控制器出发研究了一类金融系统的Hopf分岔的控制问题,主要考察了控制器参数对分岔点位置的影响。文中首先介绍了Washout滤波器,然后分析了这个系统的平衡点分布,通过添加Washout滤波器控制器分析了滤波器时间常数与线性控制增益对其Hopf分岔点位置的影响,并选取不同的参数值来改变Hopf分岔点的位置,最后通过数值模拟验证理论结果的有效性和正确性。 展开更多

关键词 金融系统 Washout滤波器 HOPF分岔 线性控制增益 分岔控制

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基于状态反馈和Washout滤波器的Qi系统Hopf分岔控制

20

作者 张中华 袁惠群 《东北大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第7期1059-1064,共6页

针对一类Qi系统的Hopf分岔问题,首先,通过计算分岔稳定性指标判定系统的Hopf分岔类型;然后分别采用状态反馈控制器及Washout滤波器控制系统的分岔行为,并采用Normal Form(规范型)方法讨论控制参数对分岔位置及分岔极限环幅值的影响,同... 针对一类Qi系统的Hopf分岔问题,首先,通过计算分岔稳定性指标判定系统的Hopf分岔类型;然后分别采用状态反馈控制器及Washout滤波器控制系统的分岔行为,并采用Normal Form(规范型)方法讨论控制参数对分岔位置及分岔极限环幅值的影响,同时借助Matlab软件对理论结果进行数值仿真.理论结果和数值仿真表明:控制器中的线性增益能提前、延迟甚至消除原系统Hopf分岔行为,控制器中的非线性增益能改变原系统的Hopf分岔类型.最后对两种控制方法进行对比,结果表明,Washout滤波器相对于含线性项和非线性项的状态反馈控制器而言,控制效果较明显. 展开更多

关键词 Qi系统 HOPF分岔 分岔控制 Washout滤波器 规范型方法

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