三类切换连续时间时滞系统的异步切换控制

发布时间：2020-07-25 21:06

【摘要】：切换系统是由若干个子系统以及一个协调各个子系统之间切换的切换策略构成的,在自然科学,工程系统等方面都有广泛的运用。在实际工程控制中,系统在识别子系统和请求相应的控制器时需要一段时间,控制器的切换相对于子系统的切换存在切换时延,从而产生异步行为。如果对系统的研究中不考虑异步切换,通常会使系统无法达到预期性能,甚至无法保证系统的稳定性。执行器饱和是一种典型的非线性特性,实际上,由于设备的限制和安全的需要,系统或多或少的受到了执行器饱和的限制。因此设计控制器的时候,通常要考虑执行器饱和的约束。本文研究三类切换连续时间时滞系统的异步切换控制问题,所取得的研究成果如下:一.研究具有非线性扰动的连续时间时滞系统的异步切换控制。使用多Lyapunov函数和平均驻留时间的方法,设计一个状态反馈控制器,使得闭环系统渐近稳定。其中,状态反馈控制律的设计条件是用线性矩阵不等式的形式给出,易于求解。二.研究了具有执行器饱和异步切换连续时间时滞系统的镇定问题。考虑无扰动的情形下,使用凸包技术来表示执行器饱和,使用多Lyapunov函数和平均驻留时间的方法,设计一个状态反馈控制器,使得闭环系统渐近稳定。在系统存在非线性扰动的情形下,设计H∞控制器,使存在非线性扰动的闭环系统渐近稳定,并且满足H∞性能指标。三.研究具有执行器饱和的异步切换连续时间网络控制系统的镇定问题。同时考虑网络信号传输的网络诱导时延和控制器的切换滞后情形,使用多Lyapunov函数和平均驻留时间的方法,设计异步状态反馈控制器,使得闭环系统指数稳定。以上研究方法均给出仿真实例,表明所提方法的有效性。
【学位授予单位】：南京理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：O231
【图文】：

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邋Ｋ２邋＝逡逑０．１９０７逦０．０４７６逦ｊ逦＇逦［逦－０．１１３１逦－０．０２９６逡逑平均驻留时间Ｔａ＝邋１．７８１８，最大的控制器异步切换律为０．５。图４．１表示系统状态响应逡逑图和切换信号。逡逑系统存在非线性扰动ａ；邋＝邋２ｅ－Ｇ？气由定理４．２．１，切换信号ａ⑷满足平均驻留时逡逑间１．７８１８，可解得丑00控制器为：逡逑＇０．０２５８逦—０．２６３７逦１逦「一０．０１９４逦－０．０７４１逦＂逡逑＇逦［０．２９０６逦０．０８３３逦＇逦２逦［逦－０．０７５２逦－０．０１８２逡逑图４．２表明闭环系统（４．４）具有扰动ａ；邋＝邋２ｅ－＾指数稳定。逡逑ｓｔ３ｌ？邋？？ｓｐｏｎ＜Ｊ逡逑１２ｆ－￣，逦ｒ￣￣＾逦逦逦逦逦一３，逦；逦■逦■逦＞逦■——一．．．．．．．．．．．邋逦逦逦－ｙ．逡逑ｘｌ｜＿逦＇＇逦逦逡逑＾２逦■．＞－．；邋；；■逦逦ｓｗｉｔｃｈｅｄ邋ｏｆ邋ｓｕｂｓｙｓｔｅｍｓ邋、、－逡逑：■邋－１邋？逦逦■逦逦ｓｗｉｔｃｈｅｄ邋ｅｒｆ邋ｃｏｎｔｒｏＵｄｆｓ邋．逡逑Ｍ逡逑画逦：２邋Ｉ邋＇邋ｒ邋ｉ邋１逦ｒ邋１「１逦邋＇邋■逡逑％邋？逦．１逦Ｉ邋？逦Ｉ邋Ｉ逦Ｉ逦丨丨逦Ｉ逡逑Ｓ丨逦■：逦１邋１５丨丨丨邋丨丨逦■馨逡逑－0邋Ｊ逦ｉ逦ｍ：逦ｉｉ逦ｉ邋ｉ逦ｉ逡逑Ｊ＿Ｊ．ｉ逦ＬＵ」逦Ｊ逡逑８邋＼逡逑■ｖ逦；＞，逡逑／：．￥■邋、逦逦逡逑２邋ｉ￣卞邋￣Ｔ￣￣１２￣邋—１４￣￣ｉｓ00邋２邋ｎ—邋１邋４逦一邋１＾７１邋玄邋２０逡逑ｔｉｍｅ！逦１逡逑图４．１：系统（４．１）的状态响应和切换信号逡逑１邋邋，邋逦ｒ－邋：邋

【参考文献】

相关期刊论文 前5条

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相关博士学位论文 前1条

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相关硕士学位论文 前1条

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本文编号：2770367