改进的时滞分数阶稳定性分析:线性系统新方法

1 下载量 152 浏览量 更新于2024-08-26 收藏 455KB PDF 举报
"本文主要探讨了区间时滞线性系统的依赖分数阶稳定性的新分析方法。通过对具有时变间隔时滞的线性系统进行研究,文章提出了一个利用延迟变量分解技术的新稳定性准则,该准则降低了保守性,并且不涉及Lyapunov-Krasovskii(LK)泛函的时间导数的直接近似。通过应用詹森积分不等式和凸组合技术,文章能够更精确地处理可变延迟子间隔内的信息,包括Lyapunov矩阵的选择和LK函数中交叉项的上限估计。文章最后通过两个实际案例验证了新方法的有效性和较低的保守性。此外,该文章指出,作者通常被允许在个人网站或机构存储库上发布其文章的版本,但其他用途如复制、分发或销售需遵守Elsevier的版权政策。" 这篇论文的核心内容集中在解决线性系统稳定性分析的问题上,特别是当系统中存在区间时变时滞的情况。传统的稳定性分析方法可能无法有效地处理这种复杂情况,因为它们可能过于保守,即过度估计了系统的不稳定程度。为了克服这个问题,论文提出了一种新的依赖分数阶的稳定性准则。 首先,文章引入了延迟变量分解方法,这是一种处理时变间隔时滞的技术,能够区分不同子间隔内的延迟信息,并考虑延迟的上下限。这种方法允许对每个子间隔选择不同的Lyapunov矩阵,以适应延迟变化的特性。 其次,通过詹森积分不等式和凸组合技术,研究人员推导出新的稳定性条件。詹森积分不等式是微积分中的一个重要工具,用于处理函数的不等式关系。在本文中,它被用来更精确地估计与延迟相关的LK泛函的性质。同时,通过凸组合,可以将多个不等式组合成一个更强大的不等式,这有助于降低保守性。 新提出的稳定性准则的一个显著优点是它不依赖于LK泛函的时间导数的直接近似。这种避免近似的处理方式可以减少误差,提高稳定性分析的准确性。 论文最后通过两个具体的数值例子展示了新方法的实际应用和效果,证实了这种方法在降低保守性方面的优势。这些实例不仅证明了新准则的有效性,还为读者提供了如何应用该方法的实际示例。 总结来说,这篇论文提供了一个创新的分析工具,对于理解和控制具有区间时变时滞的线性系统具有重要意义,特别是在设计控制系统和评估系统稳定性时。通过改进的分析方法,工程师和科学家可以更准确地评估这类系统的动态性能,从而优化系统设计,减少潜在的不稳定因素。