异步切换时变时滞奇异系统的H_∞控制与滤波器研究

发布时间：2018-01-26 01:03

  本文关键词： 异步切换系统 时变时滞系统 奇异系统 H_∞控制 H_∞滤波器　出处：《河北科技大学》2015年硕士论文　论文类型：学位论文

【摘要】：切换奇异系统是一类重要特殊的混杂系统,能够描述更为复杂的系统。与正常的切换系统相比,其具有更复杂的结构特性,系统的解的唯一性,无脉冲性以及切换时刻状态的相容性等问题的存在使得针对切换奇异系统的稳定性分析及镇定问题更加复杂和困难。而现有文献主要针对的是正常切换系统,因此针对切换奇异系统展开研究具有十分重要的理论价值和实际应用意义。论文采用Lyapunov函数和平均驻留时间方法首先分析了切换奇异系统的有限时间稳定性,然后对时变时滞奇异系统在异步切换下的H_∞控制和滤波问题进行了研究,主要内容包括:1)研究切换奇异系统的有限时间稳定,首先将切换线性系统的有限时间稳定定义推广到切换奇异系统,当子系统切换时,由于初始状态的不相容,即上一个子系统的末状态,不包含在即将被激励子系统的相容初始状态集合里,就会产生状态的跳跃,而这跳变后的状态与之前的状态之间的关系可以通过系统的结构描述出来,基于此描述,论文给出了切换信号在状态约束下切换奇异系统有限时间稳定的条件。随后采用多Lyapunov函数和平均驻留时间,给出了切换信号受时间约束下系统有限时间稳定的条件。当子系统给包含不稳定子系统时,给出了切换奇异系统的有限时间稳定性条件。最后给出了,切换奇异系统有限时间有界并且具有H_∞性能的充分条件。2)研究连续时间异步切换时变时滞奇异系统的H_∞控制问题。本文首次采用输入输出方法研究切换时滞奇异系统在异步切换下的稳定性问题,对系统模型变换,将时变时滞奇异系统转化成等价的常时滞输入输出系统,通过选取合适的多Lyapunov函数结合平均驻留时间方法,得到切换奇异时滞系统在异步切换下时滞依赖的稳定性条件,并且保证系统的正则、无脉冲及H_∞性能指标,随后给出系统状态反馈控制器的表达式。最后给出仿真算例证实其可行性。3)研究离散时变时滞奇异系统在异步切换下的H_∞滤波问题。本文将滤波误差系统的状态变量从新定义之后,原滤波误差系统可转化成一个新的标准的线性时变时滞系统,并且两者的稳定性条件等价,以转化后得到的滤波误差系统为研究对象,采用多Lyapunov函数和平均驻留时间方法,给出了系统正则、因果、指数稳定的充分条件并且系统具有H_∞性能指标,随后给出了滤波器的表达式。最后给出仿真证实结论的有效性。
[Abstract]:Switched singular systems are a kind of important special hybrid systems, which can describe more complex systems. Compared with normal switched systems, the switched singular systems have more complex structural characteristics and unique solutions. The problems of impulsionless and the compatibility of switching state make the stability analysis and stabilization of switched singular systems more complex and difficult, while the existing literatures mainly focus on normal switched systems. Therefore, the research on switched singular systems is of great theoretical value and practical significance. In this paper, Lyapunov function and average dwell time method are used to analyze the finite of switched singular systems. Time stability. Then, the H _ 鈭，

本文编号：1464208