1。介绍车辆排是一个重要的组成部分,智能车辆基础设施合作系统(IVICS),这是智能交通系统(ITS)的前沿
1gydF4y2Ba]。自动车辆排由一群协调车辆,以同样的速度移动并保持预定的几何形成。由于团队合作,自动车辆排有利于改善交通能力,加强公路安全,减少废气排放和燃料消耗
2gydF4y2Ba]。
gydF4y2Ba最近,自动车辆排技术吸引了相当大的关注
3gydF4y2Ba- - - - - -
6gydF4y2Ba),它可以被认为是四个组件的组合,即。,veh我cul一个rlongitudinal dynamics, interconnected information flow, distributed controllers, and intervehicle spacing policy [
7,
8gydF4y2Ba]。首先,车辆纵向动力学描述了每辆车的主要纵向行为。第二,相互关联的信息流描述了车辆的车辆排如何与别人交换状态信息。而其物理实现取决于无线vehicle-to-vehicle (V2V)和vehicle-to-infrastructure (V2I)沟通
9gydF4y2Ba]。此外,相互关联的信息流动的结构可以分为两种类型的无向和定向拓扑。第三,利用分布式控制器的具体反馈控制每辆车。大多数控制器线性(
7,
10gydF4y2Ba]。第四,车辆间间距政策安排所需的连续两车之间的距离,进一步决定了地层几何。
gydF4y2Ba在自动车辆排,互联信息流动取决于无线通信。由于有限的带宽和通信通道的堵塞,这是不可避免的引入时间延迟的车辆排(
11,
12gydF4y2Ba]。同时,时间延迟在无线通信网络固有的现象,这是举世公认的作为车辆排的主要因素和导致字符串不稳定(
13gydF4y2Ba]。因此,高度重视研究车辆排的时间延迟。在其中,我们专注于稳定裕度的计算时间延迟的自动车辆排下无向和定向拓扑。
gydF4y2Ba获取时间延迟稳定裕度,大多数文献分析闭环系统的车辆排和识别整个车辆排系统[作为一个共识
14gydF4y2Ba]。稳定性分析问题的共识系统随着时间的延迟,大多数现有的研究通常利用Lyapunov-Krasovskii方法(
15,
16gydF4y2Ba],Lyapunov-Razumikin方法[
12,
17gydF4y2Ba],普遍奈奎斯特准则(
18,
19gydF4y2Ba]。然而,这些研究可以只提供充分条件,相对保守和稳定裕度无法找到确切的时间延迟。相反,因为这些结果主要依靠一些线性矩阵不等式,他们通常是不精确的,繁琐的部署。
gydF4y2Ba出于这一事实,我们专注于提供一个稳定裕度分析方法找到确切的时间延迟的自动车辆排下的直接的和间接的拓扑。在其中,一个二阶共识系统用于造型的纵向动态车辆排,设计控制收益,描述了相互联系的信息流动。通过调查的分布为闭环系统特征方程的根,我们提供稳定的充分必要条件的车辆排。然后,在充分必要条件的基础上,可以找到确切的时间延迟稳定利润。专门为无向拓扑,通过分析单调性之间的关系每个增强拉普拉斯算子矩阵的特征值及其相应的时间延迟,这是稳定裕度显示准确的时间延迟是由最大的特征值。因此,一个更快速的方法稳定裕度计算确切的时间延迟进一步提出了无向拓扑。
gydF4y2Ba总之,这项工作的主要贡献是双重的。第一,最好的作者的知识,这是第一次,稳定裕度的确切时间延迟分析获得二阶排。稳定裕度的确切时间延迟通过搜索获得纯虚根的闭环系统的特征方程,并进一步证明,只有积极的纯虚根应该考虑。其次,对于无向拓扑,我们最初提出一个简单的和快速的方法来计算准确的时间延迟稳定利润。只有一个时间延迟,这对应于增强拉普拉斯算子矩阵的最大特征值,需要计算。因此,它是不必要的延误计算的另一个特征值。大型车辆排的第二个贡献是特别有用的显著减少计算负担。
本文的其余部分组织如下。问题陈述提出了部分
2gydF4y2Ba。稳定裕度的计算延时自动车辆排阐述的部分
3gydF4y2Ba。节
4gydF4y2Ba提供了数值模拟,证明该算法的有效性和优越性。最后,总结了结论部分
5gydF4y2Ba。
年代ec><年代ec id="sec2">
2。问题陈述自动车辆排,可视为四个组件的组合,<我t一个l我c>即。我t一个l我c>、车辆纵向动力学相互联系的信息流,分布式控制器,和车辆间间距政策。在本部分中,分别描述的四个组件将精心。
<年代ec我d="sec2.1">
2.1。相互关联的信息流模型在我们的工作中,我们考虑的排<我nline-formula>
N米米l:米我><米米l:mo>
+米米l:米o>
1米米l:米n>
相同的相互联系的工具,包括一个领导人<我nline-formula>
N米米l:米我>米米l:math>
追随者。有两种典型的相互关联的信息流动的无向和定向拓扑。无向的拓扑(如图
1(一)gydF4y2Ba),除了追随者的领袖车辆传送车辆,追随者的车辆状态信息与他们分享邻近车辆。定向拓扑(如图
1 (b)gydF4y2Ba),车辆接收状态信息仅从以下和前面的车辆。根据图论,这两种之间有一些不同的属性拓扑。特别是,它更容易分析无向拓扑结构的稳定性。
图1
典型的车辆排相互关联的信息流动。(一)无向拓扑。(b)定向拓扑。
(一)
(b)
为无向和拓扑,追随者之间的相互联系的信息流可以通过图形建模<我nline-formula>
G米米l:米我><米米l:mo>
=米米l:米o>
V米米l:米我><米米l:mo>
,米米l:米o>
ℰ米米l:米我><米米l:mo>
,米米l:米o>
一个米米l:米我>米米l:mrow>
,每个车辆被公认为一个节点。<我nline-formula>
V米米l:米我><米米l:mo>
=米米l:米o>
1、2米米l:米n>
,米米l:米o>
…米米l:米o>
,米米l:米o>
N米米l:米我>米米l:mrow>
组节点和吗<我nline-formula>
ℰ米米l:米我><米米l:mo>
⊆米米l:米o>
V米米l:米我><米米l:mo>
×米米l:米o>
V米米l:米我>米米l:mrow>
边的集合。相关的邻接矩阵图<我nline-formula>
G米米l:米我>米米l:math>
的特点是<我nline-formula>
一个米米l:米我><米米l:mo>
=米米l:米o>
一个米米l:米我>米米l:mrow>
我米米l:米我><米米l:mi>
j米米l:米我>米米l:mrow>
N米米l:米我><米米l:mo>
×米米l:米o>
N米米l:米我>米米l:mrow>
,在那里<我nline-formula>
我米米l:米我><米米l:mo>
,米米l:米o>
j米米l:米我><米米l:mo>
∈米米l:米o>
V米米l:米我>米米l:mrow>
。负的邻接的重量<我nline-formula>
一个米米l:米我>米米l:mrow>
我米米l:米我><米米l:mi>
j米米l:米我>米米l:mrow>
=米米l:米o>
1米米l:米n>
意味着该节点<我nline-formula>
我米米l:米我>米米l:math>
可以从节点获取信息<我nline-formula>
j米米l:米我>米米l:math>
;否则,<我nline-formula>
一个米米l:米我>米米l:mrow>
我米米l:米我><米米l:mi>
j米米l:米我>米米l:mrow>
=米米l:米o>
0米米l:米n>
。此外,我们假设<我nline-formula>
一个米米l:米我>米米l:mrow>
我米米l:米我><米米l:mi>
我米米l:米我>米米l:mrow>
=米米l:米o>
0米米l:米n>
(不允许自身环)除非另有注明。
gydF4y2Ba模型之间的相互联系的信息流领袖和追随者,被定义为一个增广图<我nline-formula>
G米米l:米我><米米l:mo stretchy="true">
˜米米l:米o>
=米米l:米o>
V米米l:米我><米米l:mo stretchy="true">
˜米米l:米o>
,米米l:米o>
ℰ米米l:米我><米米l:mo stretchy="true">
˜米米l:米o>
,米米l:米o>
一个米米l:米我><米米l:mo stretchy="true">
˜米米l:米o>
,在那里<我nline-formula>
V米米l:米我><米米l:mo stretchy="true">
˜米米l:米o>
=米米l:米o>
0、1、2米米l:米n>
,米米l:米o>
…米米l:米o>
,米米l:米o>
N米米l:米我>米米l:mrow>
是一组节点包括领导者和追随者,和索引0代表领导车辆。<我nline-formula>
ℰ米米l:米我><米米l:mo stretchy="true">
˜米米l:米o>
⊆米米l:米o>
V米米l:米我><米米l:mo stretchy="true">
˜米米l:米o>
×米米l:米o>
V米米l:米我><米米l:mo stretchy="true">
˜米米l:米o>
边缘设置附加的信息流动从领袖到追随者,然后呢<我nline-formula>
一个米米l:米我><米米l:mo stretchy="true">
˜米米l:米o>
是增强邻接矩阵。
gydF4y2Ba造型相互关联的信息流动之后,我们的目标是用图表来描述其性质<我nline-formula>
G米米l:米我>米米l:math>
和<我nline-formula>
G米米l:米我><米米l:mo stretchy="true">
˜米米l:米o>
。因此,两个重要的矩阵(<我t一个l我c>也就是说,我t一个l我c>拉普拉斯算子矩阵将矩阵)介绍如下。首先,拉普拉斯算子矩阵<我nline-formula>
ℒ米米l:米我><米米l:mo>
=米米l:米o>
l米米l:米我>米米l:mrow>
我米米l:米我><米米l:mi>
j米米l:米我>米米l:mrow>
N米米l:米我><米米l:mo>
×米米l:米o>
N米米l:米我>米米l:mrow>
,这是与图形有关<我nline-formula>
G米米l:米我>米米l:math>
,被定义为
(1)米米l:米text>米ml:mtd>
l米米l:米我>米米l:mrow>
我米米l:米我><米米l:mi>
j米米l:米我>米米l:mrow>
=米米l:米o>
−米米l:米o>
一个米米l:米我>米米l:mrow>
我米米l:米我><米米l:mi>
j米米l:米我>米米l:mrow>
,米米l:米o>
我米米l:米我><米米l:mo>
≠米米l:米o>
j米米l:米我><米米l:mo>
,米米l:米o>
∑米米l:米o>
k米米l:米我><米米l:mo>
=米米l:米o>
1米米l:米n>
N米米l:米我>米米l:munderover>
一个米米l:米我>米米l:mrow>
我米米l:米我><米米l:mi>
k米米l:米我>米米l:mrow>
,米米l:米o>
我米米l:米我><米米l:mo>
=米米l:米o>
j米米l:米我><米米l:mo>
。米米l:米o>
其次,把矩阵<我nline-formula>
P米米l:米我>米米l:math>
,这是与增广关联图<我nline-formula>
G米米l:米我><米米l:mo stretchy="true">
˜米米l:米o>
描述的相互联系的信息流从领导者的追随者,被定义为
(2)米米l:米text>米ml:mtd>
P米米l:米我><米米l:mo>
=米米l:米o>
诊断接头米米l:米text><米米l:mfenced open="{" close="}" separators="|">
p米米l:米我>米米l:mrow>
1米米l:米n>
,米米l:米o>
p米米l:米我>米米l:mrow>
2米米l:米n>
,米米l:米o>
…米米l:米o>
,米米l:米o>
p米米l:米我>米米l:mrow>
N米米l:米我>米米l:mrow>
,米米l:米o>
在哪里<我nline-formula>
p米米l:米我>米米l:mrow>
我米米l:米我>米米l:mrow>
=米米l:米o>
1米米l:米n>
如果边缘<我nline-formula>
我米米l:米我><米米l:mo>
,米米l:米o>
0米米l:米n>
∈米米l:米o>
ℰ米米l:米我><米米l:mo stretchy="true">
˜米米l:米o>
;否则,<我nline-formula>
p米米l:米我>米米l:mrow>
我米米l:米我>米米l:mrow>
=米米l:米o>
0米米l:米n>
。表达式<我nline-formula>
p米米l:米我>米米l:mrow>
我米米l:米我>米米l:mrow>
=米米l:米o>
1米米l:米n>
意味着<我nline-formula>
我米米l:米我>米米l:math>
车辆可以从领导者获得信息。<我nline-formula>
p米米l:米我>米米l:mrow>
我米米l:米我>米米l:mrow>
被称为固定获得复杂网络领域的(
20.gydF4y2Ba]。如果<我nline-formula>
p米米l:米我>米米l:mrow>
我米米l:米我>米米l:mrow>
=米米l:米o>
1米米l:米n>
,车<我nline-formula>
我米米l:米我>米米l:math>
据说是固定在领袖。
gydF4y2Ba根据代数图论(
21gydF4y2Ba),增强图<我nline-formula>
G米米l:米我><米米l:mo stretchy="true">
˜米米l:米o>
应该包含至少一个生成树的领袖加油车辆如果车辆排是渐近稳定的。生成树是一个代数树形成的部分或全部的边缘增强图<我nline-formula>
G米米l:米我><米米l:mo stretchy="true">
˜米米l:米o>
这个链接的所有节点。这个图<我nline-formula>
G米米l:米我><米米l:mo stretchy="true">
˜米米l:米o>
包含一个生成树意味着边缘形成一个生成树的一个子集。因此,对于一个稳定的车辆排,应该至少存在一个直接路径从每个追随者的领袖。相反,每个追随者都可以从领导者直接或间接获得信息。
年代ec><年代ec id="sec2.2">
2.2。车辆纵向动力学对于每个车辆的纵向动力学,它是借助一个二阶线性数学模型。此外,减少输入-输出反馈线性化模型的复杂性,应用于构建模型。然后,纵向动力学的<我nline-formula>
我米米l:米我>米米l:math>
汽车是用
(3)米米l:米text>米ml:mtd>
r米米l:米我><米米l:mo>
˙米米l:米o>
我米米l:米我>米米l:mrow>
=米米l:米o>
v米米l:米我>米米l:mrow>
我米米l:米我>米米l:mrow>
t米米l:米我>米米l:mrow>
,米米l:米o>
v米米l:米我><米米l:mo>
˙米米l:米o>
我米米l:米我>米米l:mrow>
=米米l:米o>
u米米l:米我>米米l:mrow>
我米米l:米我>米米l:mrow>
t米米l:米我>米米l:mrow>
,米米l:米o>
在哪里<我nline-formula>
r米米l:米我>米米l:mrow>
我米米l:米我>米米l:mrow>
和<我nline-formula>
v米米l:米我>米米l:mrow>
我米米l:米我>米米l:mrow>
的位置和速度吗<我nline-formula>
我米米l:米我>米米l:math>
分别th车辆。推进力<我nline-formula>
u米米l:米我>米米l:mrow>
我米米l:米我>米米l:mrow>
代表了控制输入。一次<我nline-formula>
u米米l:米我>米米l:mrow>
我米米l:米我>米米l:mrow>
适当地选择,车辆排能够实现所需的间距,维护一个相同的速度,和执行同步制动动作。假设一个内循环自动控制器存在于每个应对控制输入的工具<我nline-formula>
u米米l:米我>米米l:mrow>
我米米l:米我>米米l:mrow>
。
年代ec><年代ec id="sec2.3">
2.3。车辆间间距的政策车辆间间距政策控制车辆排起着至关重要的作用。相反,跟踪领导车辆的速度,实现预定义的几何形成,车辆排的目标控制是由车辆间政策:
(4)米米l:米text>米ml:mtd>
r米米l:米我>米米l:mrow>
我米米l:米我>米米l:mrow>
t米米l:米我>米米l:mrow>
⟶米米l:米o>
r米米l:米我>米米l:mrow>
j米米l:米我>米米l:mrow>
t米米l:米我>米米l:mrow>
+米米l:米o>
d米米l:米我>米米l:mrow>
我米米l:米我><米米l:mi>
j米米l:米我>米米l:mrow>
,米米l:米o>
v米米l:米我>米米l:mrow>
我米米l:米我>米米l:mrow>
t米米l:米我>米米l:mrow>
⟶米米l:米o>
v米米l:米我>米米l:mrow>
0米米l:米n>
t米米l:米我>米米l:mrow>
,米米l:米o>
我米米l:米我><米米l:mo>
∈米米l:米o>
V米米l:米我><米米l:mo>
,米米l:米o>
在哪里<我nline-formula>
d米米l:米我>米米l:mrow>
我米米l:米我><米米l:mi>
j米米l:米我>米米l:mrow>
是所需的车辆间间距<我nline-formula>
我米米l:米我>米米l:math>
th车辆和<我nline-formula>
j米米l:米我>米米l:math>
车辆。假设<我nline-formula>
d米米l:米我>米米l:mrow>
我米米l:米我><米米l:mi>
j米米l:米我>米米l:mrow>
=米米l:米o>
−米米l:米o>
d米米l:米我>米米l:mrow>
j米米l:米我><米米l:mi>
我米米l:米我>米米l:mrow>
。形成车辆排是由几何<我nline-formula>
d米米l:米我>米米l:mrow>
我米米l:米我><米米l:mi>
j米米l:米我>米米l:mrow>
。有两种主要类型的车辆间间距的政策,<我t一个l我c>即。我t一个l我c>、恒定距离(CD)政策和常数时间头进展(车车)的政策。CD的政策,<我nline-formula>
d米米l:米我>米米l:mrow>
我米米l:米我><米米l:mi>
j米米l:米我>米米l:mrow>
将一个常数:
(5)米米l:米text>米ml:mtd>
d米米l:米我>米米l:mrow>
我米米l:米我><米米l:mi>
j米米l:米我>米米l:mrow>
=米米l:米o>
j米米l:米我><米米l:mo>
−米米l:米o>
我米米l:米我>米米l:mrow>
d米米l:米我>米米l:mrow>
我米米l:米我><米米l:mo>
−米米l:米o>
1米米l:米n>
,米米l:米o>
我米米l:米我>米米l:mrow>
=米米l:米o>
j米米l:米我><米米l:mo>
−米米l:米o>
我米米l:米我>米米l:mrow>
d米米l:米我>米米l:mrow>
0米米l:米n>
,米米l:米o>
我米米l:米我><米米l:mo>
∈米米l:米o>
V米米l:米我><米米l:mo>
,米米l:米o>
在哪里<我nline-formula>
d米米l:米我>米米l:mrow>
0米米l:米n>
常数之间的间距吗<我nline-formula>
我米米l:米我>米米l:math>
车辆及其前车辆。
gydF4y2Ba车车的政策,<我nline-formula>
d米米l:米我>米米l:mrow>
我米米l:米我><米米l:mo>
−米米l:米o>
1米米l:米n>
,米米l:米o>
我米米l:米我>米米l:mrow>
依赖于车辆速度<我nline-formula>
v米米l:米我>米米l:mrow>
我米米l:米我>米米l:mrow>
:
(6)米米l:米text>米ml:mtd>
d米米l:米我>米米l:mrow>
我米米l:米我><米米l:mo>
−米米l:米o>
1米米l:米n>
,米米l:米o>
我米米l:米我>米米l:mrow>
=米米l:米o>
h米米l:米我><米米l:mo>
⋅米米l:米o>
v米米l:米我>米米l:mrow>
我米米l:米我>米米l:mrow>
+米米l:米o>
d米米l:米我>米米l:mrow>
0米米l:米n>
,米米l:米o>
我米米l:米我><米米l:mo>
∈米米l:米o>
V米米l:米我><米米l:mo>
,米米l:米o>
在哪里<我nline-formula>
h米米l:米我>米米l:math>
是常数时间进展。
gydF4y2Ba按照一些几何问题,间距的政策<我nline-formula>
d米米l:米我>米米l:mrow>
我米米l:米我><米米l:mo>
−米米l:米o>
1米米l:米n>
,米米l:米o>
我米米l:米我>米米l:mrow>
可以改写成间距对车辆中领先<我nline-formula>
d米米l:米我>米米l:mrow>
我米米l:米我><米米l:mi>
j米米l:米我>米米l:mrow>
=米米l:米o>
d米米l:米我>米米l:mrow>
我米米l:米我><米米l:mn>
0米米l:米n>
−米米l:米o>
d米米l:米我>米米l:mrow>
j米米l:米我><米米l:mn>
0米米l:米n>
。因此,排的目标控制(
4gydF4y2Ba)可以改写如下:
(7)米米l:米text>米ml:mtd>
r米米l:米我>米米l:mrow>
我米米l:米我>米米l:mrow>
t米米l:米我>米米l:mrow>
⟶米米l:米o>
r米米l:米我>米米l:mrow>
0米米l:米n>
t米米l:米我>米米l:mrow>
+米米l:米o>
d米米l:米我>米米l:mrow>
我米米l:米我><米米l:mn>
0米米l:米n>
,米米l:米o>
v米米l:米我>米米l:mrow>
我米米l:米我>米米l:mrow>
t米米l:米我>米米l:mrow>
⟶米米l:米o>
v米米l:米我>米米l:mrow>
0米米l:米n>
t米米l:米我>米米l:mrow>
,米米l:米o>
我米米l:米我><米米l:mo>
∈米米l:米o>
V米米l:米我><米米l:mo>
,米米l:米o>
在哪里<我nline-formula>
d米米l:米我>米米l:mrow>
我米米l:米我><米米l:mn>
0米米l:米n>
从领导人到所需的距离是什么<我nline-formula>
我米米l:米我>米米l:math>
车辆。
年代ec><年代ec id="sec2.4">
2.4。分布式控制器的车辆排时间延迟如今,大多数文献关注的控制器设计车辆排没有时间延迟(
21,
22gydF4y2Ba),和分布式控制器设计如下:
(8)米米l:米text>米ml:mtd>
u米米l:米我>米米l:mrow>
我米米l:米我>米米l:mrow>
t米米l:米我>米米l:mrow>
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−米米l:米o>
k米米l:米我>米米l:mrow>
r米米l:米我>米米l:mrow>
∑米米l:米o>
j米米l:米我><米米l:mo>
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0米米l:米n>
N米米l:米我>米米l:munderover>
一个米米l:米我>米米l:mrow>
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j米米l:米我>米米l:mrow>
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t米米l:米我>米米l:mrow>
−米米l:米o>
r米米l:米我>米米l:mrow>
j米米l:米我>米米l:mrow>
t米米l:米我>米米l:mrow>
−米米l:米o>
d米米l:米我>米米l:mrow>
我米米l:米我><米米l:mi>
j米米l:米我>米米l:mrow>
−米米l:米o>
k米米l:米我>米米l:mrow>
v米米l:米我>米米l:mrow>
∑米米l:米o>
j米米l:米我><米米l:mo>
=米米l:米o>
0米米l:米n>
N米米l:米我>米米l:munderover>
一个米米l:米我>米米l:mrow>
我米米l:米我><米米l:mi>
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我米米l:米我>米米l:mrow>
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−米米l:米o>
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j米米l:米我>米米l:mrow>
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,米米l:米o>
在哪里<我nline-formula>
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>米米l:米o>
0米米l:米n>
和<我nline-formula>
k米米l:米我>米米l:mrow>
v米米l:米我>米米l:mrow>
>米米l:米o>
0米米l:米n>
位置和速度的控制收益,分别。
gydF4y2Ba然而,由于有限的带宽和拥堵的沟通渠道,时间延迟不可避免地出现在车队车辆的位置。与此同时,时间延迟在无线通信网络固有的现象,这是举世公认的作为车辆的性能的主要因素排,导致字符串不稳定。因此,通过考虑时间延迟到相互联系的信息流,分布式控制器的车辆排可以设计成与时间延迟
(9)米米l:米text>米ml:mtd>
u米米l:米我>米米l:mrow>
我米米l:米我>米米l:mrow>
t米米l:米我>米米l:mrow>
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−米米l:米o>
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∑米米l:米o>
j米米l:米我><米米l:mo>
=米米l:米o>
0米米l:米n>
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一个米米l:米我>米米l:mrow>
我米米l:米我><米米l:mi>
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t米米l:米我><米米l:mo>
−米米l:米o>
τ米米l:米我>米米l:mrow>
−米米l:米o>
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t米米l:米我><米米l:mo>
−米米l:米o>
τ米米l:米我>米米l:mrow>
,米米l:米o>
在哪里<我nline-formula>
τ米米l:米我>米米l:math>
代表了时间延迟。一般来说,通过GPS时钟同步是保证整个排(
23gydF4y2Ba),所以的价值<我nline-formula>
τ米米l:米我>米米l:math>
根据传输时间可以计算出来。
年代ec>年代ec>
3所示。延时自动车辆排稳定裕度在本部分中,我们的目标是计算时间延迟稳定裕度的自动车辆排下无向和定向拓扑。获取时间延迟稳定利润,需要精心分析车辆排的闭环系统。此外,稳定裕度计算确切的时间延迟,这是至关重要的获得充分必要条件。此外,它是稳定裕度显示准确的时间延迟是由最大的特征值,和一个更快速的方法提出了稳定裕度计算精确的时间延迟的无向拓扑。
<年代ec我d="sec3.1">
3.1。稳定性分析的自动车辆排分析系统的稳定性
3gydF4y2Ba)和分布式控制器(
9gydF4y2Ba),错误状态,确定比较的领袖车辆状态信息,定义如下:
(10)米米l:米text>米ml:mtd>
r米米l:米我><米米l:mo>
˜米米l:米o>
=米米l:米o>
r米米l:米我><米米l:mo>
˜米米l:米o>
1米米l:米n>
,米米l:米o>
r米米l:米我><米米l:mo>
˜米米l:米o>
2米米l:米n>
,米米l:米o>
…米米l:米o>
,米米l:米o>
r米米l:米我><米米l:mo>
˜米米l:米o>
N米米l:米我>米米l:mrow>
T米米l:米text>米ml:mrow>
,米米l:米o>
v米米l:米我><米米l:mo>
˜米米l:米o>
=米米l:米o>
v米米l:米我><米米l:mo>
˜米米l:米o>
1米米l:米n>
,米米l:米o>
v米米l:米我><米米l:mo>
˜米米l:米o>
2米米l:米n>
,米米l:米o>
…米米l:米o>
,米米l:米o>
v米米l:米我><米米l:mo>
˜米米l:米o>
N米米l:米我>米米l:mrow>
T米米l:米text>米ml:mrow>
,米米l:米o>
在哪里<我nline-formula>
r米米l:米我><米米l:mo>
˜米米l:米o>
我米米l:米我>米米l:mrow>
=米米l:米o>
r米米l:米我>米米l:mrow>
我米米l:米我>米米l:mrow>
t米米l:米我>米米l:mrow>
−米米l:米o>
r米米l:米我>米米l:mrow>
0米米l:米n>
t米米l:米我>米米l:mrow>
−米米l:米o>
d米米l:米我>米米l:mrow>
我米米l:米我><米米l:mn>
0米米l:米n>
间距误差状态和吗<我nline-formula>
v米米l:米我><米米l:mo>
˜米米l:米o>
我米米l:米我>米米l:mrow>
=米米l:米o>
v米米l:米我>米米l:mrow>
我米米l:米我>米米l:mrow>
t米米l:米我>米米l:mrow>
−米米l:米o>
v米米l:米我>米米l:mrow>
0米米l:米n>
t米米l:米我>米米l:mrow>
是速度误差状态。<我nline-formula>
r米米l:米我>米米l:mrow>
0米米l:米n>
t米米l:米我>米米l:mrow>
和<我nline-formula>
v米米l:米我>米米l:mrow>
0米米l:米n>
t米米l:米我>米米l:mrow>
代表领导车辆的位置和速度。
gydF4y2Ba通过向分布式控制器(替换错误状态
9gydF4y2Ba),它可以重塑的错误状态
(11)米米l:米text>米ml:mtd>
u米米l:米我>米米l:mrow>
我米米l:米我>米米l:mrow>
t米米l:米我>米米l:mrow>
=米米l:米o>
−米米l:米o>
k米米l:米我>米米l:mrow>
r米米l:米我>米米l:mrow>
∑米米l:米o>
j米米l:米我><米米l:mo>
=米米l:米o>
0米米l:米n>
N米米l:米我>米米l:munderover>
一个米米l:米我>米米l:mrow>
我米米l:米我><米米l:mi>
j米米l:米我>米米l:mrow>
r米米l:米我><米米l:mo>
˜米米l:米o>
我米米l:米我>米米l:mrow>
t米米l:米我><米米l:mo>
−米米l:米o>
τ米米l:米我>米米l:mrow>
−米米l:米o>
r米米l:米我><米米l:mo>
˜米米l:米o>
j米米l:米我>米米l:mrow>
t米米l:米我><米米l:mo>
−米米l:米o>
τ米米l:米我>米米l:mrow>
−米米l:米o>
k米米l:米我>米米l:mrow>
v米米l:米我>米米l:mrow>
∑米米l:米o>
j米米l:米我><米米l:mo>
=米米l:米o>
0米米l:米n>
N米米l:米我>米米l:munderover>
一个米米l:米我>米米l:mrow>
我米米l:米我><米米l:mi>
j米米l:米我>米米l:mrow>
v米米l:米我><米米l:mo>
˜米米l:米o>
我米米l:米我>米米l:mrow>
t米米l:米我><米米l:mo>
−米米l:米o>
τ米米l:米我>米米l:mrow>
−米米l:米o>
v米米l:米我><米米l:mo>
˜米米l:米o>
j米米l:米我>米米l:mrow>
t米米l:米我><米米l:mo>
−米米l:米o>
τ米米l:米我>米米l:mrow>
。米米l:米o>
因此,通过使用误差动力学(
11gydF4y2Ba),系统(
3gydF4y2Ba)可以改写如下:
(12)米米l:米text>米ml:mtd>
r米米l:米我><米米l:mo>
˜米米l:米o>
˙米米l:米o>
我米米l:米我>米米l:mrow>
=米米l:米o>
v米米l:米我><米米l:mo>
˜米米l:米o>
我米米l:米我>米米l:mrow>
t米米l:米我>米米l:mrow>
,米米l:米o>
v米米l:米我><米米l:mo>
˜米米l:米o>
˙米米l:米o>
我米米l:米我>米米l:mrow>
=米米l:米o>
−米米l:米o>
k米米l:米我>米米l:mrow>
r米米l:米我>米米l:mrow>
∑米米l:米o>
j米米l:米我><米米l:mo>
=米米l:米o>
0米米l:米n>
N米米l:米我>米米l:munderover>
一个米米l:米我>米米l:mrow>
我米米l:米我><米米l:mi>
j米米l:米我>米米l:mrow>
r米米l:米我><米米l:mo>
˜米米l:米o>
我米米l:米我>米米l:mrow>
t米米l:米我><米米l:mo>
−米米l:米o>
τ米米l:米我>米米l:mrow>
−米米l:米o>
r米米l:米我><米米l:mo>
˜米米l:米o>
j米米l:米我>米米l:mrow>
t米米l:米我><米米l:mo>
−米米l:米o>
τ米米l:米我>米米l:mrow>
−米米l:米o>
k米米l:米我>米米l:mrow>
v米米l:米我>米米l:mrow>
∑米米l:米o>
j米米l:米我><米米l:mo>
=米米l:米o>
0米米l:米n>
N米米l:米我>米米l:munderover>
一个米米l:米我>米米l:mrow>
我米米l:米我><米米l:mi>
j米米l:米我>米米l:mrow>
v米米l:米我><米米l:mo>
˜米米l:米o>
我米米l:米我>米米l:mrow>
t米米l:米我><米米l:mo>
−米米l:米o>
τ米米l:米我>米米l:mrow>
−米米l:米o>
v米米l:米我><米米l:mo>
˜米米l:米o>
j米米l:米我>米米l:mrow>
t米米l:米我><米米l:mo>
−米米l:米o>
τ米米l:米我>米米l:mrow>
。米米l:米o>
为简单起见,我们定义错误状态向量<我nline-formula>
x米米l:米我><米米l:mo>
˜米米l:米o>
=米米l:米o>
r米米l:米我><米米l:mo>
˜米米l:米o>
T米米l:米text>米ml:mrow>
,米米l:米o>
v米米l:米我><米米l:mo>
˜米米l:米o>
T米米l:米text>米ml:mrow>
T米米l:米text>米ml:mrow>
。然后,集体的闭环动态车辆排改写成一个紧凑的形式如下:
(13)米米l:米text>米ml:mtd>
x米米l:米我><米米l:mo>
˜米米l:米o>
˙米米l:米o>
=米米l:米o>
一个米米l:米我><米米l:mrow>
x米米l:米我><米米l:mo>
˜米米l:米o>
+米米l:米o>
B米米l:米我><米米l:mrow>
x米米l:米我><米米l:mo>
˜米米l:米o>
t米米l:米我><米米l:mo>
−米米l:米o>
τ米米l:米我>米米l:mrow>
,米米l:米o>
与
(14)米米l:米text>米ml:mtd>
一个米米l:米我><米米l:mo>
=米米l:米o>
∗米米l:米我><米米l:mn>
20.米米l:米n>
c米米l:米我><米米l:msub>
0米米l:米n>
N米米l:米我><米米l:mo>
×米米l:米o>
N米米l:米我>米米l:mrow>
我米米l:米我>米米l:mrow>
N米米l:米我><米米l:mo>
×米米l:米o>
N米米l:米我>米米l:mrow>
0米米l:米n>
N米米l:米我><米米l:mo>
×米米l:米o>
N米米l:米我>米米l:mrow>
0米米l:米n>
N米米l:米我><米米l:mo>
×米米l:米o>
N米米l:米我>米米l:mrow>
,米米l:米o>
B米米l:米我><米米l:mo>
=米米l:米o>
∗米米l:米我><米米l:mn>
20.米米l:米n>
c米米l:米我><米米l:msub>
0米米l:米n>
N米米l:米我><米米l:mo>
×米米l:米o>
N米米l:米我>米米l:mrow>
0米米l:米n>
N米米l:米我><米米l:mo>
×米米l:米o>
N米米l:米我>米米l:mrow>
−米米l:米o>
k米米l:米我>米米l:mrow>
r米米l:米我>米米l:mrow>
ℒ米米l:米我><米米l:mo>
+米米l:米o>
P米米l:米我>米米l:mrow>
−米米l:米o>
k米米l:米我>米米l:mrow>
v米米l:米我>米米l:mrow>
ℒ米米l:米我><米米l:mo>
+米米l:米o>
P米米l:米我>米米l:mrow>
,米米l:米o>
在哪里<我nline-formula>
我米米l:米我>米米l:mrow>
N米米l:米我><米米l:mo>
×米米l:米o>
N米米l:米我>米米l:mrow>
和<我nline-formula>
0米米l:米n>
N米米l:米我><米米l:mo>
×米米l:米o>
N米米l:米我>米米l:mrow>
表示<我nline-formula>
N米米l:米我>米米l:math>
维单位矩阵和零矩阵,分别。
gydF4y2Ba到目前为止,车辆排的闭环动态构建。在下面,稳定性分析将实现根据拉普拉斯算子增强矩阵。
gydF4y2Ba在其中,我们定义增强拉普拉斯算子的特征值矩阵<我nline-formula>
ℒ米米l:米我><米米l:mo>
+米米l:米o>
P米米l:米我>米米l:mrow>
作为<我nline-formula>
λ米米l:米我>米米l:mrow>
我米米l:米我>米米l:mrow>
,米米l:米o>
我米米l:米我><米米l:mo>
∈米米l:米o>
V米米l:米我>米米l:mrow>
在数学上,这反映了增强图像的重要特征<我nline-formula>
G米米l:米我><米米l:mo stretchy="true">
˜米米l:米o>
。利用特征值<我nline-formula>
λ米米l:米我>米米l:mrow>
我米米l:米我>米米l:mrow>
,方便分析闭环动力学的稳定性(
13gydF4y2Ba)。此外,为了便于闭环动力学稳定性分析(
13gydF4y2Ba),我们使用的方法(
24gydF4y2Ba)把整个车辆排分成一些小同步子系统。
gydF4y2Ba然后,系统的特征方程(
13gydF4y2Ba)是由
(15)米米l:米text>米ml:mtd>
依据米米l:米我><米米l:mfenced open="(" close=")" separators="|">
年代米米l:米我><米米l:mi>
我米米l:米我><米米l:mo>
−米米l:米o>
一个米米l:米我><米米l:mo>
−米米l:米o>
B米米l:米我><米米l:msup>
e米米l:米我>米米l:mrow>
−米米l:米o>
τ米米l:米我><米米l:mi>
年代米米l:米我>米米l:mrow>
=米米l:米o>
∏米米l:米o>
我米米l:米我><米米l:mo>
=米米l:米o>
1米米l:米n>
N米米l:米我>米米l:munderover>
f米米l:米我>米米l:mrow>
我米米l:米我>米米l:mrow>
年代米米l:米我>米米l:mrow>
=米米l:米o>
0米米l:米n>
,米米l:米o>
在哪里
(16)米米l:米text>米ml:mtd>
f米米l:米我>米米l:mrow>
我米米l:米我>米米l:mrow>
年代米米l:米我>米米l:mrow>
=米米l:米o>
年代米米l:米我>米米l:mrow>
2米米l:米n>
+米米l:米o>
k米米l:米我>米米l:mrow>
v米米l:米我>米米l:mrow>
年代米米l:米我><米米l:mo>
+米米l:米o>
k米米l:米我>米米l:mrow>
r米米l:米我>米米l:mrow>
λ米米l:米我>米米l:mrow>
我米米l:米我>米米l:mrow>
e米米l:米我>米米l:mrow>
−米米l:米o>
τ米米l:米我><米米l:mi>
年代米米l:米我>米米l:mrow>
。米米l:米o>
之前分析的稳定闭环动力学(
13gydF4y2Ba),一些前题提供如下。
<年代t一个te米ent id="lem1">
引理1。当增强图<我nline-formula>
G米米l:米我><米米l:mo stretchy="true">
˜米米l:米o>
包含一个生成树,所有的特征值<我nline-formula>
ℒ米米l:米我><米米l:mo>
+米米l:米o>
P米米l:米我>米米l:mrow>
位于开放右半部分复杂的飞机,<我t一个l我c>即。我t一个l我c>,
λ米米l:米我>米米l:mrow>
我米米l:米我>米米l:mrow>
>米米l:米o>
0米米l:米n>
,米米l:米o>
我米米l:米我><米米l:mo>
∈米米l:米o>
V米米l:米我>米米l:mrow>
。
gydF4y2Ba引理
1gydF4y2Ba描述了特征值的分布<我nline-formula>
ℒ米米l:米我><米米l:mo>
+米米l:米o>
P米米l:米我>米米l:mrow>
,它是显示稳定的基础和计算精确的时间延迟稳定增强图像的边缘<我nline-formula>
G米米l:米我><米米l:mo stretchy="true">
˜米米l:米o>
。
年代t一个te米ent>
引理2。当图<我nline-formula>
G米米l:米我>米米l:math>
是无向,所有的特征值<我nline-formula>
ℒ米米l:米我><米米l:mo>
+米米l:米o>
P米米l:米我>米米l:mrow>
是正实数,<我t一个l我c>即。我t一个l我c>,
λ米米l:米我>米米l:mrow>
我米米l:米我>米米l:mrow>
∈米米l:米o>
ℝ米米l:米我>米米l:mrow>
+米米l:米o>
,米米l:米o>
我米米l:米我><米米l:mo>
∈米米l:米o>
V米米l:米我>米米l:mrow>
。
gydF4y2Ba引理
2gydF4y2Ba描述无向的特殊字符拓扑。当追随者车辆之间的相互关联的信息流动是无向的,是有用的简化的理论演绎验证稳定性。引理的证明
1gydF4y2Ba和
2gydF4y2Ba可以发现在
21gydF4y2Ba]。
年代t一个te米ent>
引理3。闭环动力学(
13gydF4y2Ba)是渐近稳定当且仅当每一个方程(
16gydF4y2Ba赫维茨稳定,<我t一个l我c>即。我t一个l我c>闭环系统的特征方程的根都位于左半复平面。
gydF4y2Ba基于上述三个引理,我们获得第一个闭环动力学稳定性的结果(
13gydF4y2Ba)。
年代t一个te米ent>
定理1。如果闭环动力学(
13gydF4y2Ba)是渐近稳定的,下面的不平等是适用的:
(17)米米l:米text>米ml:mtd>
k米米l:米我><米米l:mi>
v米米l:米我><米米l:mn>
2米米l:米n>
k米米l:米我>米米l:mrow>
r米米l:米我>米米l:mrow>
>米米l:米o>
马克斯米米l:米我>米米l:mrow>
我米米l:米我><米米l:mo>
∈米米l:米o>
V米米l:米我>米米l:mrow>
即时通讯米米l:米text>米ml:mrow>
2米米l:米n>
λ米米l:米我>米米l:mrow>
我米米l:米我>米米l:mrow>
再保险米米l:米text><米米l:mfenced open="(" close=")" separators="|">
λ米米l:米我>米米l:mrow>
我米米l:米我>米米l:mrow>
λ米米l:米我>米米l:mrow>
我米米l:米我>米米l:mrow>
2米米l:米n>
,米米l:米o>
在哪里<我nline-formula>
λ米米l:米我>米米l:mrow>
我米米l:米我>米米l:mrow>
的模块<我nline-formula>
λ米米l:米我>米米l:mrow>
我米米l:米我>米米l:mrow>
。<我nline-formula>
再保险米米l:米text><米米l:mfenced open="(" close=")" separators="|">
λ米米l:米我>米米l:mrow>
我米米l:米我>米米l:mrow>
和<我nline-formula>
即时通讯米米l:米text><米米l:mfenced open="(" close=")" separators="|">
λ米米l:米我>米米l:mrow>
我米米l:米我>米米l:mrow>
实部和虚部的吗<我nline-formula>
λ米米l:米我>米米l:mrow>
我米米l:米我>米米l:mrow>
,分别。
年代t一个te米ent>
证明。闭环动力学(
13gydF4y2Ba)应该delay-free情况(主要是稳定
25gydF4y2Ba]。当<我nline-formula>
τ米米l:米我><米米l:mo>
=米米l:米o>
0米米l:米n>
,存在
(18)米米l:米text>米ml:mtd>
f米米l:米我>米米l:mrow>
我米米l:米我>米米l:mrow>
年代米米l:米我>米米l:mrow>
=米米l:米o>
年代米米l:米我>米米l:mrow>
2米米l:米n>
+米米l:米o>
k米米l:米我>米米l:mrow>
v米米l:米我>米米l:mrow>
年代米米l:米我><米米l:mo>
+米米l:米o>
k米米l:米我>米米l:mrow>
r米米l:米我>米米l:mrow>
λ米米l:米我>米米l:mrow>
我米米l:米我>米米l:mrow>
=米米l:米o>
0。米米l:米n>
作为<我nline-formula>
λ米米l:米我>米米l:mrow>
我米米l:米我>米米l:mrow>
=米米l:米o>
再保险米米l:米text><米米l:mfenced open="(" close=")" separators="|">
λ米米l:米我>米米l:mrow>
我米米l:米我>米米l:mrow>
+米米l:米o>
ι米米l:米我><米米l:mo>
⋅米米l:米o>
即时通讯米米l:米text><米米l:mfenced open="(" close=")" separators="|">
λ米米l:米我>米米l:mrow>
我米米l:米我>米米l:mrow>
,米米l:米o>
ι米米l:米我>米米l:mrow>
2米米l:米n>
=米米l:米o>
−米米l:米o>
1米米l:米n>
可能是一个复数,(
18gydF4y2Ba)转化为一个四阶方程
(19)米米l:米text>米ml:mtd>
年代米米l:米我>米米l:mrow>
4米米l:米n>
+米米l:米o>
2米米l:米n>
k米米l:米我>米米l:mrow>
v米米l:米我>米米l:mrow>
再保险米米l:米text><米米l:mfenced open="(" close=")" separators="|">
λ米米l:米我>米米l:mrow>
我米米l:米我>米米l:mrow>
年代米米l:米我>米米l:mrow>
3米米l:米n>
+米米l:米o>
k米米l:米我><米米l:mi>
v米米l:米我><米米l:mn>
2米米l:米n>
λ米米l:米我>米米l:mrow>
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2米米l:米n>
+米米l:米o>
2米米l:米n>
k米米l:米我>米米l:mrow>
r米米l:米我>米米l:mrow>
再保险米米l:米text><米米l:mfenced open="(" close=")" separators="|">
λ米米l:米我>米米l:mrow>
我米米l:米我>米米l:mrow>
年代米米l:米我>米米l:mrow>
2米米l:米n>
+米米l:米o>
2米米l:米n>
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r米米l:米我>米米l:mrow>
k米米l:米我>米米l:mrow>
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λ米米l:米我>米米l:mrow>
我米米l:米我>米米l:mrow>
2米米l:米n>
年代米米l:米我><米米l:mo>
+米米l:米o>
k米米l:米我><米米l:mi>
r米米l:米我><米米l:mn>
2米米l:米n>
λ米米l:米我>米米l:mrow>
我米米l:米我>米米l:mrow>
2米米l:米n>
=米米l:米o>
0。米米l:米n>
然后,稳定的(
19gydF4y2Ba)是研究基于Routh-Hurwitz稳定性判据:
(20)米米l:米text>米ml:mtd>
年代米米l:米我>米米l:mrow>
4米米l:米n>
1米米l:米n>
k米米l:米我><米米l:mi>
v米米l:米我><米米l:mn>
2米米l:米n>
λ米米l:米我>米米l:mrow>
我米米l:米我>米米l:mrow>
2米米l:米n>
+米米l:米o>
2米米l:米n>
k米米l:米我>米米l:mrow>
r米米l:米我>米米l:mrow>
再保险米米l:米text><米米l:mfenced open="(" close=")" separators="|">
λ米米l:米我>米米l:mrow>
我米米l:米我>米米l:mrow>
k米米l:米我><米米l:mi>
r米米l:米我><米米l:mn>
2米米l:米n>
λ米米l:米我>米米l:mrow>
我米米l:米我>米米l:mrow>
2米米l:米n>
年代米米l:米我>米米l:mrow>
3米米l:米n>
2米米l:米n>
k米米l:米我>米米l:mrow>
v米米l:米我>米米l:mrow>
再保险米米l:米text><米米l:mfenced open="(" close=")" separators="|">
λ米米l:米我>米米l:mrow>
我米米l:米我>米米l:mrow>
2米米l:米n>
k米米l:米我>米米l:mrow>
r米米l:米我>米米l:mrow>
k米米l:米我>米米l:mrow>
v米米l:米我>米米l:mrow>
λ米米l:米我>米米l:mrow>
我米米l:米我>米米l:mrow>
2米米l:米n>
年代米米l:米我>米米l:mrow>
2米米l:米n>
k米米l:米我><米米l:mi>
v米米l:米我><米米l:mn>
2米米l:米n>
再保险米米l:米text><米米l:mfenced open="(" close=")" separators="|">
λ米米l:米我>米米l:mrow>
我米米l:米我>米米l:mrow>
λ米米l:米我>米米l:mrow>
我米米l:米我>米米l:mrow>
2米米l:米n>
+米米l:米o>
k米米l:米我>米米l:mrow>
r米米l:米我>米米l:mrow>
再保险米米l:米text>米ml:mrow>
2米米l:米n>
λ米米l:米我>米米l:mrow>
我米米l:米我>米米l:mrow>
−米米l:米o>
k米米l:米我>米米l:mrow>
r米米l:米我>米米l:mrow>
即时通讯米米l:米text>米ml:mrow>
2米米l:米n>
λ米米l:米我>米米l:mrow>
我米米l:米我>米米l:mrow>
再保险米米l:米text><米米l:mfenced open="(" close=")" separators="|">
λ米米l:米我>米米l:mrow>
我米米l:米我>米米l:mrow>
k米米l:米我><米米l:mi>
r米米l:米我><米米l:mn>
2米米l:米n>
λ米米l:米我>米米l:mrow>
我米米l:米我>米米l:mrow>
2米米l:米n>
年代米米l:米我>米米l:mrow>
1米米l:米n>
2米米l:米n>
k米米l:米我>米米l:mrow>
r米米l:米我>米米l:mrow>
k米米l:米我>米米l:mrow>
v米米l:米我>米米l:mrow>
λ米米l:米我>米米l:mrow>
我米米l:米我>米米l:mrow>
2米米l:米n>
k米米l:米我><米米l:mi>
v米米l:米我><米米l:mn>
2米米l:米n>
再保险米米l:米text><米米l:mfenced open="(" close=")" separators="|">
λ米米l:米我>米米l:mrow>
我米米l:米我>米米l:mrow>
λ米米l:米我>米米l:mrow>
我米米l:米我>米米l:mrow>
2米米l:米n>
−米米l:米o>
k米米l:米我>米米l:mrow>
r米米l:米我>米米l:mrow>
即时通讯米米l:米text>米ml:mrow>
2米米l:米n>
λ米米l:米我>米米l:mrow>
我米米l:米我>米米l:mrow>
k米米l:米我><米米l:mi>
v米米l:米我><米米l:mn>
2米米l:米n>
再保险米米l:米text><米米l:mfenced open="(" close=")" separators="|">
λ米米l:米我>米米l:mrow>
我米米l:米我>米米l:mrow>
λ米米l:米我>米米l:mrow>
我米米l:米我>米米l:mrow>
2米米l:米n>
+米米l:米o>
k米米l:米我>米米l:mrow>
r米米l:米我>米米l:mrow>
再保险米米l:米text>米ml:mrow>
2米米l:米n>
λ米米l:米我>米米l:mrow>
我米米l:米我>米米l:mrow>
−米米l:米o>
k米米l:米我>米米l:mrow>
r米米l:米我>米米l:mrow>
即时通讯米米l:米text>米ml:mrow>
2米米l:米n>
λ米米l:米我>米米l:mrow>
我米米l:米我>米米l:mrow>
年代米米l:米我>米米l:mrow>
0米米l:米n>
k米米l:米我><米米l:mi>
r米米l:米我><米米l:mn>
2米米l:米n>
λ米米l:米我>米米l:mrow>
我米米l:米我>米米l:mrow>
2米米l:米n>
。米米l:米o>
在方程(劳思表列出
20.gydF4y2Ba)。考虑到定义<我nline-formula>
k米米l:米我>米米l:mrow>
r米米l:米我>米米l:mrow>
>米米l:米o>
0米米l:米n>
,米米l:米o>
k米米l:米我>米米l:mrow>
v米米l:米我>米米l:mrow>
>米米l:米o>
0米米l:米n>
在(
9gydF4y2Ba),这一事实<我nline-formula>
再保险米米l:米text><米米l:mfenced open="(" close=")" separators="|">
λ米米l:米我>米米l:mrow>
我米米l:米我>米米l:mrow>
>米米l:米o>
0米米l:米n>
从引理
1gydF4y2Ba结果表明,(
18gydF4y2Ba)是渐近稳定当且仅当
(21)米米l:米text>米ml:mtd>
k米米l:米我><米米l:mi>
v米米l:米我><米米l:mn>
2米米l:米n>
k米米l:米我>米米l:mrow>
r米米l:米我>米米l:mrow>
>米米l:米o>
即时通讯米米l:米text>米ml:mrow>
2米米l:米n>
λ米米l:米我>米米l:mrow>
我米米l:米我>米米l:mrow>
再保险米米l:米text><米米l:mfenced open="(" close=")" separators="|">
λ米米l:米我>米米l:mrow>
我米米l:米我>米米l:mrow>
λ米米l:米我>米米l:mrow>
我米米l:米我>米米l:mrow>
2米米l:米n>
。米米l:米o>
把所有<我nline-formula>
λ米米l:米我>米米l:mrow>
我米米l:米我>米米l:mrow>
考虑,如果闭环动力学(
13gydF4y2Ba渐近稳定,不平等(
17gydF4y2Ba)持有。
年代t一个te米ent>
备注1。稳定性条件(
17gydF4y2Ba)的定理
1gydF4y2Ba是一个闭环动力学的充分必要条件(
13gydF4y2Ba)对于delay-free的情况,但它只是一个必要条件延迟的情况。为<我nline-formula>
τ米米l:米我><米米l:mo>
>米米l:米o>
0米米l:米n>
闭环动力学的稳定性(
13gydF4y2Ba)不仅与控制相关的收益和结构相互关联的信息流动,还依赖于时间延迟。
年代t一个te米ent>
推论1。为<我nline-formula>
τ米米l:米我><米米l:mo>
=米米l:米o>
0米米l:米n>
当图<我nline-formula>
G米米l:米我>米米l:math>
是无向的,闭环动力学(
13gydF4y2Ba)是渐近稳定的,对于任何一个<我nline-formula>
k米米l:米我>米米l:mrow>
r米米l:米我>米米l:mrow>
>米米l:米o>
0米米l:米n>
,米米l:米o>
k米米l:米我>米米l:mrow>
v米米l:米我>米米l:mrow>
>米米l:米o>
0米米l:米n>
。
gydF4y2Ba当图<我nline-formula>
G米米l:米我>米米l:math>
是无向,存在吗<我nline-formula>
即时通讯米米l:米text><米米l:mfenced open="(" close=")" separators="|">
λ米米l:米我>米米l:mrow>
我米米l:米我>米米l:mrow>
=米米l:米o>
0米米l:米n>
根据引理
2gydF4y2Ba。因此,不平等(
17gydF4y2Ba适用于任何<我nline-formula>
k米米l:米我>米米l:mrow>
r米米l:米我>米米l:mrow>
>米米l:米o>
0米米l:米n>
,米米l:米o>
k米米l:米我>米米l:mrow>
v米米l:米我>米米l:mrow>
>米米l:米o>
0米米l:米n>
。
年代t一个te米ent>
3.2。稳定裕度计算的确切时间延迟的自动车辆排对于延误情况<我nline-formula>
τ米米l:米我><米米l:mo>
>米米l:米o>
0米米l:米n>
,我们回顾特征方程(
16gydF4y2Ba),
(22)米米l:米text>米ml:mtd>
f米米l:米我>米米l:mrow>
我米米l:米我>米米l:mrow>
年代米米l:米我>米米l:mrow>
=米米l:米o>
年代米米l:米我>米米l:mrow>
2米米l:米n>
+米米l:米o>
k米米l:米我>米米l:mrow>
v米米l:米我>米米l:mrow>
年代米米l:米我><米米l:mo>
+米米l:米o>
k米米l:米我>米米l:mrow>
r米米l:米我>米米l:mrow>
λ米米l:米我>米米l:mrow>
我米米l:米我>米米l:mrow>
e米米l:米我>米米l:mrow>
−米米l:米o>
τ米米l:米我><米米l:mi>
年代米米l:米我>米米l:mrow>
。米米l:米o>
很明显,<我nline-formula>
f米米l:米我>米米l:mrow>
我米米l:米我>米米l:mrow>
年代米米l:米我>米米l:mrow>
,米米l:米o>
我米米l:米我><米米l:mo>
∈米米l:米o>
V米米l:米我>米米l:mrow>
是拟多项式及其特征方程<我nline-formula>
f米米l:米我>米米l:mrow>
我米米l:米我>米米l:mrow>
年代米米l:米我>米米l:mrow>
=米米l:米o>
0米米l:米n>
是一个超越方程。因此,它是复杂的分析特征方程的根。尽管如此,我们仍然致力于检查的财产根稳定裕度找到确切的时间延迟。
<年代t一个te米ent id="thm2">
定理2。闭环动力学(
13gydF4y2Ba)满足条件(
17gydF4y2Ba),让<我nline-formula>
ω米米l:米我>米米l:mrow>
我米米l:米我>米米l:mrow>
>米米l:米o>
0米米l:米n>
的根以下方程:
(23)米米l:米text>米ml:mtd>
ω米米l:米我><米米l:mi>
我米米l:米我><米米l:mn>
4米米l:米n>
−米米l:米o>
k米米l:米我><米米l:mi>
v米米l:米我><米米l:mn>
2米米l:米n>
λ米米l:米我>米米l:mrow>
我米米l:米我>米米l:mrow>
2米米l:米n>
ω米米l:米我><米米l:mi>
我米米l:米我><米米l:mn>
2米米l:米n>
−米米l:米o>
k米米l:米我><米米l:mi>
r米米l:米我><米米l:mn>
2米米l:米n>
λ米米l:米我>米米l:mrow>
我米米l:米我>米米l:mrow>
2米米l:米n>
=米米l:米o>
0米米l:米n>
,米米l:米o>
与<我nline-formula>
ω米米l:米我>米米l:mrow>
我米米l:米我>米米l:mrow>
=米米l:米o>
k米米l:米我><米米l:mi>
v米米l:米我><米米l:mn>
2米米l:米n>
λ米米l:米我>米米l:mrow>
我米米l:米我>米米l:mrow>
2米米l:米n>
+米米l:米o>
k米米l:米我><米米l:mi>
v米米l:米我><米米l:mn>
4米米l:米n>
λ米米l:米我>米米l:mrow>
我米米l:米我>米米l:mrow>
4米米l:米n>
+米米l:米o>
4米米l:米n>
k米米l:米我><米米l:mi>
r米米l:米我><米米l:mn>
2米米l:米n>
λ米米l:米我>米米l:mrow>
我米米l:米我>米米l:mrow>
2米米l:米n>
。取
(24)米米l:米text>米ml:mtd>
τ米米l:米我>米米l:mrow>
我米米l:米我>米米l:mrow>
=米米l:米o>
反正切米米l:米text><米米l:msub>
ξ米米l:米我>米米l:mrow>
我米米l:米我>米米l:mrow>
+米米l:米o>
k米米l:米我><米米l:mi>
π米米l:米我>米米l:mrow>
ω米米l:米我>米米l:mrow>
我米米l:米我>米米l:mrow>
,米米l:米o>
k米米l:米我><米米l:mo>
∈米米l:米o>
0 1米米l:米n>
,米米l:米o>
在哪里<我nline-formula>
ξ米米l:米我>米米l:mrow>
我米米l:米我>米米l:mrow>
=米米l:米o>
−米米l:米o>
δ米米l:米我>米米l:mrow>
我米米l:米我>米米l:mrow>
/米米l:米o>
θ米米l:米我>米米l:mrow>
我米米l:米我>米米l:mrow>
与<我nline-formula>
δ米米l:米我>米米l:mrow>
我米米l:米我>米米l:mrow>
=米米l:米o>
k米米l:米我>米米l:mrow>
v米米l:米我>米米l:mrow>
ω米米l:米我>米米l:mrow>
我米米l:米我>米米l:mrow>
再保险米米l:米text><米米l:mfenced open="(" close=")" separators="|">
λ米米l:米我>米米l:mrow>
我米米l:米我>米米l:mrow>
+米米l:米o>
k米米l:米我>米米l:mrow>
r米米l:米我>米米l:mrow>
即时通讯米米l:米text><米米l:mfenced open="(" close=")" separators="|">
λ米米l:米我>米米l:mrow>
我米米l:米我>米米l:mrow>
和<我nline-formula>
θ米米l:米我>米米l:mrow>
我米米l:米我>米米l:mrow>
=米米l:米o>
k米米l:米我>米米l:mrow>
v米米l:米我>米米l:mrow>
ω米米l:米我>米米l:mrow>
我米米l:米我>米米l:mrow>
即时通讯米米l:米text><米米l:mfenced open="(" close=")" separators="|">
λ米米l:米我>米米l:mrow>
我米米l:米我>米米l:mrow>
−米米l:米o>
k米米l:米我>米米l:mrow>
r米米l:米我>米米l:mrow>
再保险米米l:米text><米米l:mfenced open="(" close=")" separators="|">
λ米米l:米我>米米l:mrow>
我米米l:米我>米米l:mrow>
。让<我nline-formula>
τ米米l:米我>米米l:mrow>
最小值米米l:米text>米ml:mrow>
=米米l:米o>
最小值米米l:米我>米米l:mrow>
我米米l:米我><米米l:mo>
∈米米l:米o>
V米米l:米我>米米l:mrow>
τ米米l:米我>米米l:mrow>
我米米l:米我>米米l:mrow>
。然后,系统(
13gydF4y2Ba)是渐近稳定当且仅当<我nline-formula>
τ米米l:米我><米米l:mo>
∈米米l:米o>
0米米l:米n>
,米米l:米o>
τ米米l:米我>米米l:mrow>
最小值米米l:米text>米ml:mrow>
。
年代t一个te米ent>
证明。根据推论2.4 (
26gydF4y2Ba),众所周知,拟多项式<我nline-formula>
g米米l:米我><米米l:mfenced open="(" close=")" separators="|">
年代米米l:米我><米米l:mo>
,米米l:米o>
e米米l:米我>米米l:mrow>
−米米l:米o>
τ米米l:米我><米米l:mi>
年代米米l:米我>米米l:mrow>
=米米l:米o>
g米米l:米我>米米l:mrow>
0米米l:米n>
年代米米l:米我>米米l:mrow>
+米米l:米o>
g米米l:米我>米米l:mrow>
1米米l:米n>
年代米米l:米我>米米l:mrow>
e米米l:米我>米米l:mrow>
−米米l:米o>
τ米米l:米我><米米l:mi>
年代米米l:米我>米米l:mrow>
,如果<我nline-formula>
g米米l:米我><米米l:mfenced open="(" close=")" separators="|">
年代米米l:米我><米米l:mo>
,米米l:米o>
e米米l:米我>米米l:mrow>
−米米l:米o>
τ米米l:米我><米米l:mi>
年代米米l:米我>米米l:mrow>
赫维茨是稳定<我nline-formula>
τ米米l:米我><米米l:mo>
=米米l:米o>
0米米l:米n>
和不稳定<我nline-formula>
τ米米l:米我><米米l:mo>
>米米l:米o>
τ米米l:米我>米米l:mrow>
最小值米米l:米我>米米l:mrow>
,必须存在有根的虚轴<我nline-formula>
g米米l:米我><米米l:mfenced open="(" close=")" separators="|">
年代米米l:米我><米米l:mo>
,米米l:米o>
e米米l:米我>米米l:mrow>
−米米l:米o>
τ米米l:米我>米米l:mrow>
最小值米米l:米我>米米l:mrow>
年代米米l:米我>米米l:mrow>
。在我们的工作中,如果稳定条件(
17gydF4y2Ba在定理
1gydF4y2Ba是满意,<我nline-formula>
f米米l:米我>米米l:mrow>
我米米l:米我>米米l:mrow>
年代米米l:米我>米米l:mrow>
在(
22gydF4y2Ba赫维茨稳定<我nline-formula>
τ米米l:米我><米米l:mo>
=米米l:米o>
0米米l:米n>
。因此,它可以利用推论2.4 (
26gydF4y2Ba稳定裕度)找到确切的时间延迟<我nline-formula>
τ米米l:米我>米米l:mrow>
最小值米米l:米我>米米l:mrow>
。后来,我们的目标是找到根<我nline-formula>
ι米米l:米我><米米l:mo>
⋅米米l:米o>
ω米米l:米我>米米l:mrow>
我米米l:米我>米米l:mrow>
在虚轴上<我nline-formula>
τ米米l:米我>米米l:mrow>
我米米l:米我>米米l:mrow>
。
gydF4y2Ba对虚根<我nline-formula>
ι米米l:米我><米米l:mo>
⋅米米l:米o>
ω米米l:米我>米米l:mrow>
我米米l:米我>米米l:mrow>
,存在<我nline-formula>
f米米l:米我>米米l:mrow>
我米米l:米我>米米l:mrow>
ι米米l:米我><米米l:mo>
⋅米米l:米o>
w米米l:米我>米米l:mrow>
我米米l:米我>米米l:mrow>
=米米l:米o>
0米米l:米n>
,这意味着的实部和虚部<我nline-formula>
f米米l:米我>米米l:mrow>
我米米l:米我>米米l:mrow>
ι米米l:米我><米米l:mo>
⋅米米l:米o>
w米米l:米我>米米l:mrow>
我米米l:米我>米米l:mrow>
是零,显示为
(25)米米l:米text>米ml:mtd>
−米米l:米o>
ω米米l:米我><米米l:mi>
我米米l:米我><米米l:mn>
2米米l:米n>
+米米l:米o>
δ米米l:米我>米米l:mrow>
我米米l:米我>米米l:mrow>
罪米米l:米我><米米l:mfenced open="(" close=")" separators="|">
τ米米l:米我>米米l:mrow>
我米米l:米我>米米l:mrow>
ω米米l:米我>米米l:mrow>
我米米l:米我>米米l:mrow>
−米米l:米o>
θ米米l:米我>米米l:mrow>
我米米l:米我>米米l:mrow>
因为米米l:米我><米米l:mfenced open="(" close=")" separators="|">
τ米米l:米我>米米l:mrow>
我米米l:米我>米米l:mrow>
ω米米l:米我>米米l:mrow>
我米米l:米我>米米l:mrow>
=米米l:米o>
0米米l:米n>
,米米l:米o>
θ米米l:米我>米米l:mrow>
我米米l:米我>米米l:mrow>
罪米米l:米我><米米l:mfenced open="(" close=")" separators="|">
τ米米l:米我>米米l:mrow>
我米米l:米我>米米l:mrow>
ω米米l:米我>米米l:mrow>
我米米l:米我>米米l:mrow>
+米米l:米o>
δ米米l:米我>米米l:mrow>
我米米l:米我>米米l:mrow>
因为米米l:米我><米米l:mfenced open="(" close=")" separators="|">
τ米米l:米我>米米l:mrow>
我米米l:米我>米米l:mrow>
ω米米l:米我>米米l:mrow>
我米米l:米我>米米l:mrow>
=米米l:米o>
0。米米l:米n>
通过重新排列(
25gydF4y2Ba以下两个三角函数),得到:
(26)米米l:米text>米ml:mtd>
罪米米l:米我><米米l:mfenced open="(" close=")" separators="|">
τ米米l:米我>米米l:mrow>
我米米l:米我>米米l:mrow>
ω米米l:米我>米米l:mrow>
我米米l:米我>米米l:mrow>
=米米l:米o>
θ米米l:米我>米米l:mrow>
我米米l:米我>米米l:mrow>
ω米米l:米我><米米l:mi>
我米米l:米我><米米l:mn>
2米米l:米n>
δ米米l:米我><米米l:mi>
我米米l:米我><米米l:mn>
2米米l:米n>
+米米l:米o>
θ米米l:米我><米米l:mi>
我米米l:米我><米米l:mn>
2米米l:米n>
,米米l:米text>米ml:mrow>
因为米米l:米我><米米l:mfenced open="(" close=")" separators="|">
τ米米l:米我>米米l:mrow>
我米米l:米我>米米l:mrow>
ω米米l:米我>米米l:mrow>
我米米l:米我>米米l:mrow>
=米米l:米o>
−米米l:米o>
δ米米l:米我>米米l:mrow>
我米米l:米我>米米l:mrow>
ω米米l:米我><米米l:mi>
我米米l:米我><米米l:mn>
2米米l:米n>
δ米米l:米我><米米l:mi>
我米米l:米我><米米l:mn>
2米米l:米n>
+米米l:米o>
θ米米l:米我><米米l:mi>
我米米l:米我><米米l:mn>
2米米l:米n>
,米米l:米o>
在哪里<我nline-formula>
δ米米l:米我><米米l:mi>
我米米l:米我><米米l:mn>
2米米l:米n>
+米米l:米o>
θ米米l:米我><米米l:mi>
我米米l:米我><米米l:mn>
2米米l:米n>
=米米l:米o>
k米米l:米我><米米l:mi>
v米米l:米我><米米l:mn>
2米米l:米n>
ω米米l:米我><米米l:mi>
我米米l:米我><米米l:mn>
2米米l:米n>
+米米l:米o>
k米米l:米我><米米l:mi>
r米米l:米我><米米l:mn>
2米米l:米n>
λ米米l:米我>米米l:mrow>
我米米l:米我>米米l:mrow>
2米米l:米n>
。根据著名的三角财产<我nline-formula>
罪米米l:米我>米米l:mrow>
2米米l:米n>
τ米米l:米我>米米l:mrow>
我米米l:米我>米米l:mrow>
ω米米l:米我>米米l:mrow>
我米米l:米我>米米l:mrow>
+米米l:米o>
因为米米l:米我>米米l:mrow>
2米米l:米n>
τ米米l:米我>米米l:mrow>
我米米l:米我>米米l:mrow>
ω米米l:米我>米米l:mrow>
我米米l:米我>米米l:mrow>
=米米l:米o>
1米米l:米n>
,得出结论
(27)米米l:米text>米ml:mtd>
ω米米l:米我><米米l:mi>
我米米l:米我><米米l:mn>
4米米l:米n>
−米米l:米o>
k米米l:米我><米米l:mi>
v米米l:米我><米米l:mn>
2米米l:米n>
λ米米l:米我>米米l:mrow>
我米米l:米我>米米l:mrow>
2米米l:米n>
ω米米l:米我><米米l:mi>
我米米l:米我><米米l:mn>
2米米l:米n>
−米米l:米o>
k米米l:米我><米米l:mi>
r米米l:米我><米米l:mn>
2米米l:米n>
λ米米l:米我>米米l:mrow>
我米米l:米我>米米l:mrow>
2米米l:米n>
=米米l:米o>
0。米米l:米n>
然后,两个实值的根源<我nline-formula>
ω米米l:米我>米米l:mrow>
我米米l:米我>米米l:mrow>
分别,这是积极的和消极的,可以解决。与此同时,它得到了<我nline-formula>
ξ米米l:米我>米米l:mrow>
我米米l:米我>米米l:mrow>
=米米l:米o>
棕褐色米米l:米我><米米l:mfenced open="(" close=")" separators="|">
τ米米l:米我>米米l:mrow>
我米米l:米我>米米l:mrow>
ω米米l:米我>米米l:mrow>
我米米l:米我>米米l:mrow>
=米米l:米o>
罪米米l:米我><米米l:mfenced open="(" close=")" separators="|">
τ米米l:米我>米米l:mrow>
我米米l:米我>米米l:mrow>
ω米米l:米我>米米l:mrow>
我米米l:米我>米米l:mrow>
/米米l:米o>
因为米米l:米我><米米l:mfenced open="(" close=")" separators="|">
τ米米l:米我>米米l:mrow>
我米米l:米我>米米l:mrow>
ω米米l:米我>米米l:mrow>
我米米l:米我>米米l:mrow>
=米米l:米o>
−米米l:米o>
θ米米l:米我>米米l:mrow>
我米米l:米我>米米l:mrow>
/米米l:米o>
δ米米l:米我>米米l:mrow>
我米米l:米我>米米l:mrow>
基于(
26gydF4y2Ba)。的延迟<我nline-formula>
我米米l:米我><米米l:mo>
∈米米l:米o>
V米米l:米我>米米l:mrow>
还推导出<我nline-formula>
τ米米l:米我>米米l:mrow>
我米米l:米我>米米l:mrow>
=米米l:米o>
反正切米米l:米text><米米l:mo>
ξ米米l:米我>米米l:mrow>
我米米l:米我>米米l:mrow>
+米米l:米o>
k米米l:米我><米米l:mi>
π米米l:米我>米米l:mrow>
/米米l:米o>
ω米米l:米我>米米l:mrow>
我米米l:米我>米米l:mrow>
,米米l:米o>
k米米l:米我><米米l:mo>
∈米米l:米o>
0 1米米l:米n>
的整数<我nline-formula>
k米米l:米我>米米l:math>
应该选为最小值满足吗<我nline-formula>
τ米米l:米我>米米l:mrow>
我米米l:米我>米米l:mrow>
>米米l:米o>
0米米l:米n>
。
gydF4y2Ba接下来,我们的目标是证明只的情况<我nline-formula>
ω米米l:米我>米米l:mrow>
我米米l:米我>米米l:mrow>
>米米l:米o>
0米米l:米n>
需要考虑。图的两种情况<我nline-formula>
G米米l:米我>米米l:math>
,<我t一个l我c>即。我t一个l我c>无向和定向拓扑,考虑如下:
(我)
无向图<我nline-formula>
G米米l:米我>米米l:math>
:在这种情况下,<我nline-formula>
即时通讯米米l:米text><米米l:mfenced open="(" close=")" separators="|">
λ米米l:米我>米米l:mrow>
我米米l:米我>米米l:mrow>
=米米l:米o>
0米米l:米n>
。我们假设这两个实值的根(
27gydF4y2Ba)<我nline-formula>
ω米米l:米我>米米l:mrow>
我米米l:米我><米米l:mn>
1米米l:米n>
,米米l:米o>
ω米米l:米我>米米l:mrow>
我米米l:米我><米米l:mn>
2米米l:米n>
,<我nline-formula>
ω米米l:米我>米米l:mrow>
我米米l:米我><米米l:mn>
1米米l:米n>
>米米l:米o>
0米米l:米n>
,米米l:米o>
ω米米l:米我>米米l:mrow>
我米米l:米我><米米l:mn>
2米米l:米n>
<米米l:米o>
0米米l:米n>
。很明显,<我nline-formula>
ω米米l:米我>米米l:mrow>
我米米l:米我><米米l:mn>
2米米l:米n>
=米米l:米o>
−米米l:米o>
ω米米l:米我>米米l:mrow>
我米米l:米我><米米l:mn>
1米米l:米n>
。在此基础上,可以发现<我nline-formula>
δ米米l:米我>米米l:mrow>
我米米l:米我><米米l:mn>
2米米l:米n>
=米米l:米o>
−米米l:米o>
δ米米l:米我>米米l:mrow>
我米米l:米我><米米l:mn>
1米米l:米n>
,米米l:米o>
θ米米l:米我>米米l:mrow>
我米米l:米我><米米l:mn>
2米米l:米n>
=米米l:米o>
θ米米l:米我>米米l:mrow>
我米米l:米我><米米l:mn>
1米米l:米n>
,米米l:米o>
和米米l:米text><米米l:mo>
ξ米米l:米我>米米l:mrow>
我米米l:米我><米米l:mn>
2米米l:米n>
=米米l:米o>
−米米l:米o>
ξ米米l:米我>米米l:mrow>
我米米l:米我><米米l:mn>
1米米l:米n>
。必须存在<我nline-formula>
反正切米米l:米text><米米l:mo>
ξ米米l:米我>米米l:mrow>
我米米l:米我><米米l:mn>
2米米l:米n>
/米米l:米o>
ω米米l:米我>米米l:mrow>
我米米l:米我><米米l:mn>
2米米l:米n>
=米米l:米o>
反正切米米l:米text><米米l:mo>
ξ米米l:米我>米米l:mrow>
我米米l:米我><米米l:mn>
1米米l:米n>
/米米l:米o>
ω米米l:米我>米米l:mrow>
我米米l:米我><米米l:mn>
1米米l:米n>
这样我们可以简单的把<我nline-formula>
τ米米l:米我>米米l:mrow>
我米米l:米我><米米l:mn>
2米米l:米n>
=米米l:米o>
τ米米l:米我>米米l:mrow>
我米米l:米我><米米l:mn>
1米米l:米n>
。总之,只考虑积极的根<我nline-formula>
ω米米l:米我>米米l:mrow>
我米米l:米我>米米l:mrow>
>米米l:米o>
0米米l:米n>
就可以获得<我nline-formula>
τ米米l:米我>米米l:mrow>
我米米l:米我>米米l:mrow>
,因为想象的根源<我nline-formula>
f米米l:米我>米米l:mrow>
我米米l:米我>米米l:mrow>
年代米米l:米我>米米l:mrow>
形成复杂的共轭双。
(2)
的有向图<我nline-formula>
G米米l:米我>米米l:math>
:在这种情况下,<我nline-formula>
即时通讯米米l:米text><米米l:mfenced open="(" close=")" separators="|">
λ米米l:米我>米米l:mrow>
我米米l:米我>米米l:mrow>
≠米米l:米o>
0米米l:米n>
。还必须存在的共轭特征值<我nline-formula>
λ米米l:米我>米米l:mrow>
我米米l:米我>米米l:mrow>
的有向图<我nline-formula>
G米米l:米我>米米l:math>
,共轭特征值也是一个根(
27gydF4y2Ba)。我们定义的共轭特征值<我nline-formula>
λ米米l:米我>米米l:mrow>
l米米l:米我>米米l:mrow>
=米米l:米o>
再保险米米l:米text><米米l:mfenced open="(" close=")" separators="|">
λ米米l:米我>米米l:mrow>
我米米l:米我>米米l:mrow>
−米米l:米o>
ι米米l:米我><米米l:mo>
⋅米米l:米o>
即时通讯米米l:米text><米米l:mfenced open="(" close=")" separators="|">
λ米米l:米我>米米l:mrow>
我米米l:米我>米米l:mrow>
,米米l:米o>
l米米l:米我><米米l:mo>
∈米米l:米o>
V米米l:米我>米米l:mrow>
。让<我nline-formula>
ω米米l:米我>米米l:mrow>
我米米l:米我><米米l:mn>
1米米l:米n>
>米米l:米o>
0米米l:米n>
,米米l:米o>
ω米米l:米我>米米l:mrow>
我米米l:米我><米米l:mn>
2米米l:米n>
<米米l:米o>
0米米l:米n>
,米米l:米o>
ω米米l:米我>米米l:mrow>
l米米l:米我><米米l:mn>
1米米l:米n>
>米米l:米o>
0米米l:米n>
,米米l:米o>
和米米l:米text><米米l:mo>
ω米米l:米我>米米l:mrow>
l米米l:米我><米米l:mn>
2米米l:米n>
<米米l:米o>
0米米l:米n>
。根据(
27gydF4y2Ba),很容易看到<我nline-formula>
ω米米l:米我>米米l:mrow>
l米米l:米我><米米l:mn>
1米米l:米n>
=米米l:米o>
ω米米l:米我>米米l:mrow>
我米米l:米我><米米l:mn>
1米米l:米n>
和米米l:米text><米米l:mo>
ω米米l:米我>米米l:mrow>
l米米l:米我><米米l:mn>
2米米l:米n>
=米米l:米o>
ω米米l:米我>米米l:mrow>
我米米l:米我><米米l:mn>
2米米l:米n>
。然后,你可以发现<我nline-formula>
δ米米l:米我>米米l:mrow>
l米米l:米我><米米l:mn>
2米米l:米n>
=米米l:米o>
−米米l:米o>
δ米米l:米我>米米l:mrow>
我米米l:米我><米米l:mn>
1米米l:米n>
,米米l:米o>
θ米米l:米我>米米l:mrow>
l米米l:米我><米米l:mn>
2米米l:米n>
=米米l:米o>
θ米米l:米我>米米l:mrow>
我米米l:米我><米米l:mn>
1米米l:米n>
,米米l:米o>
和米米l:米text><米米l:mo>
ξ米米l:米我>米米l:mrow>
l米米l:米我><米米l:mn>
2米米l:米n>
=米米l:米o>
−米米l:米o>
ξ米米l:米我>米米l:mrow>
我米米l:米我><米米l:mn>
1米米l:米n>
。必须存在<我nline-formula>
反正切米米l:米text><米米l:mo>
ξ米米l:米我>米米l:mrow>
l米米l:米我><米米l:mn>
2米米l:米n>
/米米l:米o>
ω米米l:米我>米米l:mrow>
l米米l:米我><米米l:mn>
2米米l:米n>
=米米l:米o>
反正切米米l:米text><米米l:mo>
ξ米米l:米我>米米l:mrow>
我米米l:米我><米米l:mn>
1米米l:米n>
/米米l:米o>
ω米米l:米我>米米l:mrow>
我米米l:米我><米米l:mn>
1米米l:米n>
这样我们可以简单的把<我nline-formula>
τ米米l:米我>米米l:mrow>
l米米l:米我><米米l:mn>
2米米l:米n>
=米米l:米o>
τ米米l:米我>米米l:mrow>
我米米l:米我><米米l:mn>
1米米l:米n>
。因此,对于有向图<我nline-formula>
G米米l:米我>米米l:math>
,只考虑积极的根<我nline-formula>
ω米米l:米我>米米l:mrow>
我米米l:米我>米米l:mrow>
>米米l:米o>
0米米l:米n>
还可以获得<我nline-formula>
τ米米l:米我>米米l:mrow>
我米米l:米我>米米l:mrow>
。
然后,通过综合上述两种情况的事实<我nline-formula>
ω米米l:米我>米米l:mrow>
我米米l:米我>米米l:mrow>
>米米l:米o>
0米米l:米n>
积极的根(
27gydF4y2Ba)解决如下:
(28)米米l:米text>米ml:mtd>
ω米米l:米我>米米l:mrow>
我米米l:米我>米米l:mrow>
=米米l:米o>
k米米l:米我><米米l:mi>
v米米l:米我><米米l:mn>
2米米l:米n>
λ米米l:米我>米米l:mrow>
我米米l:米我>米米l:mrow>
2米米l:米n>
+米米l:米o>
k米米l:米我><米米l:mi>
v米米l:米我><米米l:mn>
4米米l:米n>
λ米米l:米我>米米l:mrow>
我米米l:米我>米米l:mrow>
4米米l:米n>
+米米l:米o>
4米米l:米n>
k米米l:米我><米米l:mi>
r米米l:米我><米米l:mn>
2米米l:米n>
λ米米l:米我>米米l:mrow>
我米米l:米我>米米l:mrow>
2米米l:米n>
。米米l:米o>
最后,我们扫描所有的特征值<我nline-formula>
λ米米l:米我>米米l:mrow>
我米米l:米我>米米l:mrow>
,米米l:米o>
我米米l:米我><米米l:mo>
∈米米l:米o>
V米米l:米我>米米l:mrow>
计算所有<我nline-formula>
τ米米l:米我>米米l:mrow>
我米米l:米我>米米l:mrow>
并找到确切的时间<我nline-formula>
τ米米l:米我>米米l:mrow>
最小值米米l:米text>米ml:mrow>
=米米l:米o>
最小值米米l:米我>米米l:mrow>
我米米l:米我><米米l:mo>
∈米米l:米o>
V米米l:米我>米米l:mrow>
τ米米l:米我>米米l:mrow>
我米米l:米我>米米l:mrow>
。
年代t一个te米ent>
备注2。定理
2gydF4y2Ba提供一种方法寻找确切的时间延迟稳定利润<我nline-formula>
τ米米l:米我>米米l:mrow>
最小值米米l:米我>米米l:mrow>
闭环动力学(
13gydF4y2Ba)。定理
2gydF4y2Ba是一个稳定的充要条件延迟的情况。
年代t一个te米ent>
3.3。快速稳定裕度的方法计算精确的时间延迟下无向拓扑一个大型车辆排通常会生成大量的图的特征值<我nline-formula>
G米米l:米我>米米l:math>
。它是耗时扫描所有的特征值<我nline-formula>
λ米米l:米我>米米l:mrow>
我米米l:米我>米米l:mrow>
,米米l:米o>
我米米l:米我><米米l:mo>
∈米米l:米o>
V米米l:米我>米米l:mrow>
计算所有<我nline-formula>
τ米米l:米我>米米l:mrow>
我米米l:米我>米米l:mrow>
。然而,众所周知,最关键的特征值稳定裕度直接决定了准确的时间延迟。如果找到最关键的特征值,不需要扫描所有其他特征值。此外,因为它非常挑剔的分析最关键的有向图的特征值,我们只考虑到无向拓扑。因此,我们专注于寻找最关键的特征值在无向拓扑下,旨在减轻计算负担,快速稳定裕度计算确切的时间延迟。
<年代t一个te米ent id="thm3">
定理3。闭环动力学(
13gydF4y2Ba),在无向图<我nline-formula>
G米米l:米我>米米l:math>
,让<我nline-formula>
λ米米l:米我>米米l:mrow>
马克斯米米l:米我>米米l:mrow>
=米米l:米o>
马克斯米米l:米我>米米l:mrow>
我米米l:米我><米米l:mo>
∈米米l:米o>
V米米l:米我>米米l:mrow>
λ米米l:米我>米米l:mrow>
我米米l:米我>米米l:mrow>
。然后,<我nline-formula>
λ米米l:米我>米米l:mrow>
马克斯米米l:米我>米米l:mrow>
是最关键的特征值,确定确切的时间延迟稳定利润吗<我nline-formula>
τ米米l:米我>米米l:mrow>
最小值米米l:米text>米ml:mrow>
。
年代t一个te米ent>
证明。尽管很难直接确认的单调性<我nline-formula>
τ米米l:米我>米米l:mrow>
我米米l:米我>米米l:mrow>
取决于的单调性<我nline-formula>
λ米米l:米我>米米l:mrow>
我米米l:米我>米米l:mrow>
透露自己的单调关系,我们计划通过两个步骤。通过治疗<我nline-formula>
ω米米l:米我>米米l:mrow>
我米米l:米我>米米l:mrow>
作为一个直接变量,第一步是确认的单调性<我nline-formula>
ω米米l:米我>米米l:mrow>
我米米l:米我>米米l:mrow>
取决于的单调性<我nline-formula>
λ米米l:米我>米米l:mrow>
我米米l:米我>米米l:mrow>
,第二步是确认的单调性<我nline-formula>
τ米米l:米我>米米l:mrow>
我米米l:米我>米米l:mrow>
取决于的单调性<我nline-formula>
ω米米l:米我>米米l:mrow>
我米米l:米我>米米l:mrow>
。
gydF4y2Ba在第一步中,我们只考虑这样一种情况<我nline-formula>
ω米米l:米我>米米l:mrow>
我米米l:米我>米米l:mrow>
>米米l:米o>
0米米l:米n>
根据定理
2gydF4y2Ba。当图<我nline-formula>
G米米l:米我>米米l:math>
是无向的,(
28gydF4y2Ba)转化为下面的形式如下:
(29)米米l:米text>米ml:mtd>
ω米米l:米我>米米l:mrow>
我米米l:米我>米米l:mrow>
=米米l:米o>
1米米l:米n>
2米米l:米n>
k米米l:米我><米米l:mi>
v米米l:米我><米米l:mn>
2米米l:米n>
λ米米l:米我><米米l:mi>
我米米l:米我><米米l:mn>
2米米l:米n>
+米米l:米o>
k米米l:米我><米米l:mi>
v米米l:米我><米米l:mn>
4米米l:米n>
λ米米l:米我><米米l:mi>
我米米l:米我><米米l:mn>
4米米l:米n>
+米米l:米o>
4米米l:米n>
k米米l:米我><米米l:mi>
r米米l:米我><米米l:mn>
2米米l:米n>
λ米米l:米我><米米l:mi>
我米米l:米我><米米l:mn>
2米米l:米n>
。米米l:米o>
根据引理
2,
λ米米l:米我>米米l:mrow>
我米米l:米我>米米l:mrow>
是一个正实数的无向拓扑中,所以可以看出<我nline-formula>
ω米米l:米我>米米l:mrow>
我米米l:米我>米米l:mrow>
变大的增加<我nline-formula>
λ米米l:米我>米米l:mrow>
我米米l:米我>米米l:mrow>
。然后,它是证明的直接变量的单调性<我nline-formula>
ω米米l:米我>米米l:mrow>
我米米l:米我>米米l:mrow>
取决于的单调性<我nline-formula>
λ米米l:米我>米米l:mrow>
我米米l:米我>米米l:mrow>
。
gydF4y2Ba在第二步中,我们的目标是验证的单调性<我nline-formula>
τ米米l:米我>米米l:mrow>
我米米l:米我>米米l:mrow>
取决于的单调性<我nline-formula>
ω米米l:米我>米米l:mrow>
我米米l:米我>米米l:mrow>
。对(
24gydF4y2Ba),有<我nline-formula>
τ米米l:米我>米米l:mrow>
我米米l:米我>米米l:mrow>
=米米l:米o>
ω米米l:米我><米米l:mi>
我米米l:米我><米米l:mrow>
−米米l:米o>
1米米l:米n>
反正切米米l:米text><米米l:mo>
ξ米米l:米我>米米l:mrow>
我米米l:米我>米米l:mrow>
=米米l:米o>
ω米米l:米我><米米l:mi>
我米米l:米我><米米l:mrow>
−米米l:米o>
1米米l:米n>
反正切米米l:米text><米米l:mo>
k米米l:米我>米米l:mrow>
v米米l:米我>米米l:mrow>
ω米米l:米我>米米l:mrow>
我米米l:米我>米米l:mrow>
/米米l:米o>
k米米l:米我>米米l:mrow>
r米米l:米我>米米l:mrow>
与<我nline-formula>
ω米米l:米我>米米l:mrow>
我米米l:米我>米米l:mrow>
>米米l:米o>
0米米l:米n>
。我们打算运用偏导数性质符合单调性。的偏导数<我nline-formula>
∂米米l:米o>
τ米米l:米我>米米l:mrow>
我米米l:米我>米米l:mrow>
/米米l:米o>
∂米米l:米o>
ω米米l:米我>米米l:mrow>
我米米l:米我>米米l:mrow>
计算如下:
(30)米米l:米text>米ml:mtd>
∂米米l:米o>
τ米米l:米我>米米l:mrow>
我米米l:米我>米米l:mrow>
∂米米l:米o>
ω米米l:米我>米米l:mrow>
我米米l:米我>米米l:mrow>
=米米l:米o>
−米米l:米o>
1米米l:米n>
ω米米l:米我><米米l:mi>
我米米l:米我><米米l:mn>
2米米l:米n>
反正切米米l:米text><米米l:mfrac>
k米米l:米我>米米l:mrow>
v米米l:米我>米米l:mrow>
ω米米l:米我>米米l:mrow>
我米米l:米我>米米l:mrow>
k米米l:米我>米米l:mrow>
r米米l:米我>米米l:mrow>
+米米l:米o>
1米米l:米n>
ω米米l:米我>米米l:mrow>
我米米l:米我>米米l:mrow>
⋅米米l:米o>
k米米l:米我>米米l:mrow>
r米米l:米我>米米l:mrow>
k米米l:米我>米米l:mrow>
v米米l:米我>米米l:mrow>
k米米l:米我><米米l:mi>
r米米l:米我><米米l:mn>
2米米l:米n>
+米米l:米o>
k米米l:米我><米米l:mi>
v米米l:米我><米米l:mn>
2米米l:米n>
ω米米l:米我><米米l:mi>
我米米l:米我><米米l:mn>
2米米l:米n>
=米米l:米o>
1米米l:米n>
ω米米l:米我><米米l:mi>
我米米l:米我><米米l:mn>
2米米l:米n>
−米米l:米o>
反正切米米l:米text><米米l:mfrac>
k米米l:米我>米米l:mrow>
v米米l:米我>米米l:mrow>
ω米米l:米我>米米l:mrow>
我米米l:米我>米米l:mrow>
k米米l:米我>米米l:mrow>
r米米l:米我>米米l:mrow>
+米米l:米o>
ω米米l:米我>米米l:mrow>
我米米l:米我>米米l:mrow>
⋅米米l:米o>
k米米l:米我>米米l:mrow>
r米米l:米我>米米l:mrow>
k米米l:米我>米米l:mrow>
v米米l:米我>米米l:mrow>
k米米l:米我><米米l:mi>
r米米l:米我><米米l:mn>
2米米l:米n>
+米米l:米o>
k米米l:米我><米米l:mi>
v米米l:米我><米米l:mn>
2米米l:米n>
ω米米l:米我><米米l:mi>
我米米l:米我><米米l:mn>
2米米l:米n>
,米米l:米o>
与<我nline-formula>
∂米米l:米o>
反正切米米l:米text><米米l:mo>
k米米l:米我>米米l:mrow>
v米米l:米我>米米l:mrow>
ω米米l:米我>米米l:mrow>
我米米l:米我>米米l:mrow>
/米米l:米o>
k米米l:米我>米米l:mrow>
r米米l:米我>米米l:mrow>
/米米l:米o>
∂米米l:米o>
ω米米l:米我>米米l:mrow>
我米米l:米我>米米l:mrow>
=米米l:米o>
k米米l:米我>米米l:mrow>
r米米l:米我>米米l:mrow>
k米米l:米我>米米l:mrow>
v米米l:米我>米米l:mrow>
/米米l:米o>
k米米l:米我><米米l:mi>
r米米l:米我><米米l:mn>
2米米l:米n>
+米米l:米o>
k米米l:米我><米米l:mi>
v米米l:米我><米米l:mn>
2米米l:米n>
ω米米l:米我><米米l:mi>
我米米l:米我><米米l:mn>
2米米l:米n>
。
gydF4y2Ba在(
30.gydF4y2Ba),这个词<我nline-formula>
反正切米米l:米text><米米l:mo>
k米米l:米我>米米l:mrow>
v米米l:米我>米米l:mrow>
ω米米l:米我>米米l:mrow>
我米米l:米我>米米l:mrow>
/米米l:米o>
k米米l:米我>米米l:mrow>
r米米l:米我>米米l:mrow>
仍然存在。因此,它是确定不安(
30.gydF4y2Ba)是积极的还是消极的。为了解决这个问题,我们再次演绎的偏导数,给出了一个辅助函数
(31)米米l:米text>米ml:mtd>
d米米l:米text><米米l:mfenced open="(" close=")" separators="|">
ω米米l:米我>米米l:mrow>
我米米l:米我>米米l:mrow>
=米米l:米o>
−米米l:米o>
反正切米米l:米text><米米l:mfrac>
k米米l:米我>米米l:mrow>
v米米l:米我>米米l:mrow>
ω米米l:米我>米米l:mrow>
我米米l:米我>米米l:mrow>
k米米l:米我>米米l:mrow>
r米米l:米我>米米l:mrow>
+米米l:米o>
ω米米l:米我>米米l:mrow>
我米米l:米我>米米l:mrow>
⋅米米l:米o>
k米米l:米我>米米l:mrow>
r米米l:米我>米米l:mrow>
k米米l:米我>米米l:mrow>
v米米l:米我>米米l:mrow>
k米米l:米我><米米l:mi>
r米米l:米我><米米l:mn>
2米米l:米n>
+米米l:米o>
k米米l:米我><米米l:mi>
v米米l:米我><米米l:mn>
2米米l:米n>
ω米米l:米我><米米l:mi>
我米米l:米我><米米l:mn>
2米米l:米n>
。米米l:米o>
与(
31日gydF4y2Ba),(
30.gydF4y2Ba)可以写成
(32)米米l:米text>米ml:mtd>
∂米米l:米o>
τ米米l:米我>米米l:mrow>
我米米l:米我>米米l:mrow>
∂米米l:米o>
ω米米l:米我>米米l:mrow>
我米米l:米我>米米l:mrow>
=米米l:米o>
1米米l:米n>
ω米米l:米我><米米l:mi>
我米米l:米我><米米l:mn>
2米米l:米n>
d米米l:米text><米米l:mfenced open="(" close=")" separators="|">
ω米米l:米我>米米l:mrow>
我米米l:米我>米米l:mrow>
。米米l:米o>
然后,偏导数<我nline-formula>
∂米米l:米o>
d米米l:米text><米米l:mfenced open="(" close=")" separators="|">
ω米米l:米我>米米l:mrow>
我米米l:米我>米米l:mrow>
/米米l:米o>
∂米米l:米o>
ω米米l:米我>米米l:mrow>
我米米l:米我>米米l:mrow>
是计算
(33)米米l:米text>米ml:mtd>
∂米米l:米o>
d米米l:米text><米米l:mfenced open="(" close=")" separators="|">
ω米米l:米我>米米l:mrow>
我米米l:米我>米米l:mrow>
∂米米l:米o>
ω米米l:米我>米米l:mrow>
我米米l:米我>米米l:mrow>
=米米l:米o>
−米米l:米o>
k米米l:米我>米米l:mrow>
r米米l:米我>米米l:mrow>
k米米l:米我>米米l:mrow>
v米米l:米我>米米l:mrow>
k米米l:米我><米米l:mi>
r米米l:米我><米米l:mn>
2米米l:米n>
+米米l:米o>
k米米l:米我><米米l:mi>
v米米l:米我><米米l:mn>
2米米l:米n>
ω米米l:米我><米米l:mi>
我米米l:米我><米米l:mn>
2米米l:米n>
+米米l:米o>
k米米l:米我><米米l:mi>
r米米l:米我><米米l:mn>
3米米l:米n>
k米米l:米我>米米l:mrow>
v米米l:米我>米米l:mrow>
−米米l:米o>
k米米l:米我>米米l:mrow>
r米米l:米我>米米l:mrow>
k米米l:米我><米米l:mi>
v米米l:米我><米米l:mn>
3米米l:米n>
ω米米l:米我><米米l:mi>
我米米l:米我><米米l:mn>
2米米l:米n>
k米米l:米我><米米l:mi>
r米米l:米我><米米l:mn>
2米米l:米n>
+米米l:米o>
k米米l:米我><米米l:mi>
v米米l:米我><米米l:mn>
2米米l:米n>
ω米米l:米我><米米l:mi>
我米米l:米我><米米l:mn>
2米米l:米n>
2米米l:米n>
=米米l:米o>
−米米l:米o>
2米米l:米n>
k米米l:米我>米米l:mrow>
r米米l:米我>米米l:mrow>
k米米l:米我><米米l:mi>
v米米l:米我><米米l:mn>
3米米l:米n>
ω米米l:米我><米米l:mi>
我米米l:米我><米米l:mn>
2米米l:米n>
k米米l:米我><米米l:mi>
r米米l:米我><米米l:mn>
2米米l:米n>
+米米l:米o>
k米米l:米我><米米l:mi>
v米米l:米我><米米l:mn>
2米米l:米n>
ω米米l:米我><米米l:mi>
我米米l:米我><米米l:mn>
2米米l:米n>
2米米l:米n>
。米米l:米o>
的定义<我nline-formula>
k米米l:米我>米米l:mrow>
r米米l:米我>米米l:mrow>
>米米l:米o>
0米米l:米n>
,米米l:米o>
k米米l:米我>米米l:mrow>
v米米l:米我>米米l:mrow>
>米米l:米o>
0米米l:米n>
在(
9gydF4y2Ba),它是指出<我nline-formula>
∂米米l:米o>
d米米l:米text><米米l:mfenced open="(" close=")" separators="|">
ω米米l:米我>米米l:mrow>
我米米l:米我>米米l:mrow>
/米米l:米o>
∂米米l:米o>
ω米米l:米我>米米l:mrow>
我米米l:米我>米米l:mrow>
=米米l:米o>
0米米l:米n>
当<我nline-formula>
ω米米l:米我>米米l:mrow>
我米米l:米我>米米l:mrow>
=米米l:米o>
0米米l:米n>
,<我nline-formula>
∂米米l:米o>
d米米l:米text><米米l:mfenced open="(" close=")" separators="|">
ω米米l:米我>米米l:mrow>
我米米l:米我>米米l:mrow>
/米米l:米o>
∂米米l:米o>
ω米米l:米我>米米l:mrow>
我米米l:米我>米米l:mrow>
<米米l:米o>
0米米l:米n>
当<我nline-formula>
ω米米l:米我>米米l:mrow>
我米米l:米我>米米l:mrow>
>米米l:米o>
0米米l:米n>
。然后,得出<我nline-formula>
∂米米l:米o>
τ米米l:米我>米米l:mrow>
我米米l:米我>米米l:mrow>
/米米l:米o>
∂米米l:米o>
ω米米l:米我>米米l:mrow>
我米米l:米我>米米l:mrow>
<米米l:米o>
0米米l:米n>
在(
32gydF4y2Ba)当<我nline-formula>
ω米米l:米我>米米l:mrow>
我米米l:米我>米米l:mrow>
>米米l:米o>
0米米l:米n>
,这意味着<我nline-formula>
τ米米l:米我>米米l:mrow>
我米米l:米我>米米l:mrow>
变小的增加<我nline-formula>
ω米米l:米我>米米l:mrow>
我米米l:米我>米米l:mrow>
。直到现在,我们确认的单调性<我nline-formula>
τ米米l:米我>米米l:mrow>
我米米l:米我>米米l:mrow>
依赖的<我nline-formula>
ω米米l:米我>米米l:mrow>
我米米l:米我>米米l:mrow>
利用偏导数性质。
gydF4y2Ba考虑到上述两个步骤,它是证实<我nline-formula>
τ米米l:米我>米米l:mrow>
我米米l:米我>米米l:mrow>
变小的增加<我nline-formula>
λ米米l:米我>米米l:mrow>
我米米l:米我>米米l:mrow>
。因此,最大的特征值<我nline-formula>
λ米米l:米我>米米l:mrow>
马克斯米米l:米我>米米l:mrow>
是最关键的稳定裕度,并确定确切的时间延迟吗<我nline-formula>
τ米米l:米我>米米l:mrow>
最小值米米l:米text>米ml:mrow>
。
年代t一个te米ent>
备注3。定理
3gydF4y2Ba揭示了内在关系的确切时间延迟稳定裕度和增强拉普拉斯算子的特征值矩阵的无向图<我nline-formula>
G米米l:米我>米米l:math>
。根据定理
3,gydF4y2Ba只计算一个延迟对应于最大的特征值<我nline-formula>
λ米米l:米我>米米l:mrow>
马克斯米米l:米我>米米l:mrow>
稳定裕度可以获得精确的时间延迟,并不再需要扫描其他特征值。大型车辆排,利用定理
3gydF4y2Ba可以大大减少计算负担。
年代t一个te米ent>