收藏本站
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

Markov切换随机系统的指数稳定性分析与同步控制

张新  
【摘要】:在经济系统、飞行控制系统、机器人操作系统等实际应用中,由于子系统间耦合的变化、环境的突然干扰或其它原因,系统的参数和结构都可能发生突变。为了更加贴切的对突变系统进行描述,一般采用兼有离散和连续变量两种运行机制的混杂动态系统进行建模,模态之间的转换有多种表示形式,其中由于Markov链具有特殊的Markov性,因此通常使用具有Markov切换的微分方程来解决。在过去的几十年里,这一领域的主要成果已经应用于稳定性分析、滤波、优化和一些重要的控制问题。为了缩短神经网络的计算时间,大多数神经网络的应用都要求提高网络的收敛速度,而当使用指数收敛速度确定神经网络的计算速度时,指数稳定性特性更是尤为重要。因此,确定动态系统的指数稳定性以及估计其指数收敛速度不仅在理论上是有价值的,而且在实践中也具有重要意义。另外,自从观察到同步现象以来,同步问题包括广义同步、簇同步等问题都得到了越来越多研究者的关注。目前,针对Markov切换随机系统的指数稳定性分析及同步控制问题,尚有很多问题需要解决。因此,对具有Markov切换参数的随机系统的指数稳定性分析及同步控制问题的研究是一项有价值而有挑战性的工作。本文针对一类具有时变时滞的Markov切换随机系统,综合运用Lyapunov稳定性理论、随机分析方法、线性矩阵不等式方法、随机不等式等,分别得到了随机系统的均方指数稳定和几乎必然指数稳定等稳定性准则;并结合反馈控制、滑模控制以及牵制控制,设计出相应的同步控制器,分别给出了广义不确定随机系统的结构触发渐近同步以及时变时滞神经网络的有限时间和固定时间簇同步等同步准则。上述研究工作将丰富随机系统的稳定性及同步理论,解决具有一般转移概率及一般噪声的Markov切换中立型随机系统的指数稳定性等关键问题。以下具体说明本文的主要研究工作和创新点。(1)研究了具有一般转移概率和时变时滞的Markov切换中立型随机系统的指数稳定性问题。基于非卷积型多重Lyapunov函数和随机分析方法,得到了具有一般转移概率和时变时滞的随机系统的均方指数稳定条件和几乎必然指数稳定条件。最后给出了两个数值模拟的例子来说明所得结果的有效性。创新点在于对于具有时变时滞以及不确定转移概率的中立型随机系统,得到的条件与指数稳定性的衰减率无关。(2)考虑了具有Markov切换和一般噪声的神经网络的指数稳定性问题。利用随机分析方法和Lyapunov泛函方法,推导了均方和p阶矩条件下具有Markov切换参数和一般噪声的神经网络的指数稳定性判据。将具有一般噪声的无切换神经网络模型作为一个特例,给出了其指数稳定的条件。通过两个算例的仿真结果说明了理论结果。创新点在于提出的一般噪声的神经网络模型更有一般性,比具有白噪声的神经网络模型更适用于实际系统。(3)考虑了具有Markov切换参数的广义不确定随机系统的结构触发渐近同步问题。通过引入结构触发机制,选择最优的主系统与从系统的同步。此外,如果第一次选择的主系统产生大幅扰动,系统将立即再次进行选择。基于Lyapunov稳定性理论、滑模控制方法和线性矩阵不等式技术,给出了广义不确定随机系统同步的充分条件。通过两个算例说明了该方法的适用性。创新点在于提出了具有结构触发的机制的随机系统模型,并设计了广义不确定切换随机系统的随机滑动面。(4)研究了时滞神经网络的有限时间和固定时间簇同步问题。基于Lyapunov稳定性理论、牵制控制方法,推导出神经网络模型的有限时间和固定时间同步判据。此外,还分别估算了与初始值有关和与初始值无关的稳定时间。通过数值仿真模拟验证了该方法的正确性和有效性。创新点在于研究了更加复杂的神经网络模型的有限时间及固定时间簇同步问题,模型考虑了同一簇内节点以及不同簇内节点之间的耦合关系。


知网文化
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前19条
1 陈金文;;Markov链大偏差与矩阵谱[J];中国科学:数学;2020年01期
2 姚大庆;;欧元诞生后国际货币体系的演化:基于二倍体模型的Markov链分析[J];世界经济研究;2019年12期
3 王锋;;Markov随机环境中随机SIRS模型的灭绝性研究[J];萍乡学院学报;2019年06期
4 郭业才;蔡力坚;赵卫娟;张秀再;;雾霾天气下卫星信道三状态Markov模型研究[J];系统仿真学报;2017年05期
5 何剑;李强;张启敏;;带Markov跳时变随机种群收获系统数值解的收敛性[J];数学的实践与认识;2017年15期
6 曾耿晖;焦邵麟;李一泉;张智锐;姜山;;基于Markov模型的输电系统连锁故障经济风险评估[J];电力系统及其自动化学报;2015年S1期
7 兰冲锋;张冕;;加权Markov链在农产品生产价格指数中预测研究[J];阜阳师范学院学报(自然科学版);2016年02期
8 朱桂满;赵金玲;徐尔;汤国斌;;Markov链中的转移过程张量与超随机张量[J];中北大学学报(自然科学版);2015年01期
9 曹彦朝;牛智勇;王申强;杨永;;基于模糊数学和Markov链的三比值法及其应用[J];广西电力;2015年01期
10 刘国欣;刘兆阳;;逐段决定Markov过程与半动力系统可加泛函[J];中国科学:数学;2015年05期
11 宫华;徐送宁;袁朴玉;;在线开放课程学习效果的Markov评价分析[J];数学学习与研究;2020年13期
12 谢杰;;中国实际利率的状态转换与阶段性平稳特征——基于三区制Markov状态转移模型的分析[J];金融理论与实践;2011年02期
13 吕俊;;L阶Markov信号的稀疏表示[J];现代电子技术;2011年15期
14 岳奎志;侯志强;杨永魁;谢鹏远;王庆官;;齐射反舰导弹突防舰载防空导弹效能的Markov模型[J];系统仿真学报;2010年06期
15 鲍秉坤;殷保群;奚宏生;;基于性能势的Markov控制过程双时间尺度仿真算法[J];系统仿真学报;2009年13期
16 张焕娟;;基于Markov链的上证综合指数分析与预测[J];中国商界(下半月);2009年12期
17 顾辉;宋笔锋;李晓;;基于Markov模型的地空导弹武器系统可信性评估[J];火力与指挥控制;2008年08期
18 宋保维;姜军;王鹏;常明;;基于Markov过程的潜艇占位能力模型研究[J];鱼雷技术;2007年04期
19 任辉;;论Markov链在预测个人住房贷款风险中的作用[J];广西财经学院学报;2007年06期
中国重要会议论文全文数据库 前20条
1 周君兴;;一类销售问题的Markov方法研究[A];管理科学与系统科学进展——全国青年管理科学与系统科学论文集(第4卷)[C];1997年
2 吴斌;沈金芳;;核苷类药物治疗慢性乙肝的药物经济学研究:基于中国人群的Markov 队列分析[A];2009年中国药学大会暨第九届中国药师周论文集[C];2009年
3 李劲;岳昆;杭菲璐;;一种基于自适应Markov模型的中文垃圾邮件过滤方法[A];第二十五届中国数据库学术会议论文集(一)[C];2008年
4 吴斌;沈金芳;;核苷类药物治疗慢性乙肝的药物经济学研究:基于中国人群的Markov队列分析(英文)[A];2010年中国药学大会暨第十届中国药师周论文集[C];2010年
5 高建伟;余红梅;;基于多状态Markov模型的轻度认知损害向阿尔茨海默病转归研究[A];2011年中国卫生统计学年会会议论文集[C];2011年
6 魏莉莉;潘泉;梁彦;程咏梅;;一类模式观测时滞Markov切换系统融合[A];第25届中国控制会议论文集(上册)[C];2006年
7 李德;;基于非齐次Markov模型的安徽特大旱灾预测方法[A];中国气象学会2008年年会气候预测研究与预测方法分会场论文集[C];2008年
8 唐昊;奚宏生;殷保群;;Markov控制过程基于随机平稳策略的仿真优化算法[A];第二十届中国控制会议论文集(下)[C];2001年
9 叶大鹏;丁启全;吴昭同;;二维隐Markov模型的故障诊断方法[A];第16届中国过程控制学术年会暨第4届全国故障诊断与安全性学术会议论文集[C];2005年
10 王秀妮;张荣群;周德;蔡思敏;;基于Markov链的银川平原土壤盐渍化动态变化预测[A];中国农业工程学会电气信息与自动化专业委员会、中国电机工程学会农村电气化分会科技与教育专委会2010年学术年会论文摘要[C];2010年
11 徐皑冬;王静;宋岩;;基于Markov模型的现场总线功能安全验证技术研究[A];中国仪器仪表学会第九届青年学术会议论文集[C];2007年
12 安实;孙健;王岩;;基于Markov决策过程的离散过程风险度量[A];第八届中国管理科学学术年会论文集[C];2006年
13 闫茂德;宋程;王平;;具有时变时滞Markov跳跃不确定系统的滑模变结构控制[A];中国自动化学会控制理论专业委员会B卷[C];2011年
14 唐荣;董一萱;;离散时间序列化为Markov链的方法及其理论研究[A];第十一届中国不确定系统年会、第十五届中国青年信息与管理学者大会论文集[C];2013年
15 吕娜;刘晓华;;Markov跳变系统输出反馈鲁棒预测控制[A];2013年中国智能自动化学术会议论文集(第四分册)[C];2013年
16 李景华;;山西省农村经济结构变动的Markov链研究[A];第二十届中国控制会议论文集(下)[C];2001年
17 高盼盼;郄志红;孔祥斌;吴鑫淼;李楠楠;王建;;基于HPSO与Markov链的土壤养分动态模拟[A];2011年中国智能自动化学术会议论文集(第一分册)[C];2011年
18 邝祝芳;阳国贵;李清;;基于隐Markov模型的数据库异常检测技术[A];第二十三届中国数据库学术会议论文集(研究报告篇)[C];2006年
19 王晓佳;杨善林;王海江;;基于Markov链的灰色正交化预测模型在智能电网用电量预测中的应用研究[A];第十二届中国管理科学学术年会论文集[C];2010年
20 唐齐鸣;赵鹏;;基于Markov区制转换的股市投机泡沫实证研究[A];21世纪数量经济学(第9卷)[C];2008年
中国博士学位论文全文数据库 前20条
1 张新;Markov切换随机系统的指数稳定性分析与同步控制[D];东华大学;2019年
2 赵旭东;非受限及Markov随机型线性切换系统的分析与控制[D];哈尔滨工业大学;2010年
3 肖峰;离子通道Markov建模及分析[D];华中科技大学;2013年
4 苏海军;基于Markov转换动态条件相关分析的危机传染研究[D];华中科技大学;2011年
5 肖晓波;Markov跳跃系统的估计与跟踪控制研究[D];中国科学技术大学;2006年
6 卢建波;基于不变集的Markov跳变系统的预测控制研究[D];上海交通大学;2015年
7 谭激扬;离散时间的红利模型及Markov链转移概率在其中的应用[D];湖南师范大学;2007年
8 朱伏波;Markov切换随机系统的稳定性与镇定性研究[D];上海交通大学;2014年
9 郭浩;基于嵌入式隐Markov模型的指纹分类和匹配研究[D];大连理工大学;2004年
10 徐立峰;Markov过程平稳分布与极限分布研究[D];湖北大学;2015年
11 唐怀宾;由Levy过程驱动的随机线性二次最优控制问题及含Markov链的倒向随机微分方程[D];山东大学;2008年
12 孙敏慧;Markov切换系统的鲁棒控制[D];南京理工大学;2006年
13 章文;带跳跃和Markov切换的时滞随机微分方程的稳定性分析[D];清华大学;2014年
14 张艳;基于自由连接权矩阵的Markov切换系统鲁棒控制[D];中南大学;2012年
15 沈谋全;转移概率部分已知的Markov跳变系统的控制与滤波[D];东北大学;2011年
16 朱怀念;线性Markov切换系统的随机微分博弈理论及在金融保险中的应用研究[D];广东工业大学;2013年
17 李海波;Markov切换跳扩散过程的稳定性和数值方法分析[D];清华大学;2013年
18 荣腾中;基于高阶周期Markov链模型的预测方法研究[D];重庆大学;2012年
19 沈英;Markov跳变系统的非同步综合[D];浙江大学;2020年
20 李放文;具有Markov特性的网络控制系统H∞量化反馈控制研究[D];大连海事大学;2015年
中国硕士学位论文全文数据库 前20条
1 张明泉;MARKOV跳变系统稳定性分析及在多智能体系统一致性控制中应用[D];燕山大学;2020年
2 许诺;连续时变时滞Markov跳变系统的滤波与控制分析[D];天津工业大学;2019年
3 周洋;基于Markov模型的子宫肌瘤治疗策略卫生经济学评价研究[D];重庆医科大学;2020年
4 潘凤薇;连续和离散正模糊Markov跳变系统的控制与滤波[D];山东大学;2018年
5 赵媛媛;基于Markov预测的灵活网络动态切换技术研究[D];南京邮电大学;2018年
6 晏华辉;离散红利服从Markov调制跳扩散的期权和权益连结年金定价[D];东华大学;2012年
7 王津铭;基于变阶Markov和LSTM的位置预测技术研究[D];北京邮电大学;2018年
8 邢星;带有Markov切换的脉冲随机微分方程的一般稳定性[D];信阳师范学院;2016年
9 何智玲;基于Markov的供应链系统可靠性分析[D];暨南大学;2014年
10 高荣新;一类有限非齐次Markov链的强极限定理及其应用[D];湖北大学;2012年
11 呼娜;不确定离散Markov切换系统稳定性分析与鲁棒H_∞控制[D];东北大学;2009年
12 马红燕;中国能源消费结构转移的Markov链研究[D];山西财经大学;2007年
13 寇宣兵;我国股票市场和宏观经济Markov转换关系研究[D];厦门大学;2009年
14 史海熙;基于Markov链的三电平逆变器随机SVPWM控制策略研究[D];东北大学;2012年
15 赵林毅;基于隐Markov模型的步态识别[D];大连理工大学;2006年
16 刘越;带有输入时滞的随机Markov跳变系统的最优控制[D];济南大学;2020年
17 洪文;基于隐Markov模型的步态识别研究[D];哈尔滨工程大学;2005年
18 罗倩;基于Markov模型的继电保护风险评估体系研究[D];安徽理工大学;2017年
19 吴宁宁;基于Markov模型的安全仪表系统可靠性建模方法研究[D];浙江大学;2010年
20 谢锦辉;高频数据的Markov建模[D];东北师范大学;2006年
中国知网广告投放
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62982499
  • 010-62783978