广义切换系统的指数稳定与H_∞控制问题研究

发布时间：2017-09-13 01:29

  本文关键词：广义切换系统的指数稳定与H_∞控制问题研究

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【摘要】：在实际的控制系统中,切换现象普遍存在,这种系统无法用单一的模型描述,广义切换系统应运而生。在广义切换系统中,不仅非一致初始条件会引起脉冲,切换时刻状态不连续也会引起脉冲,脉冲的存在会破坏整个切换系统的稳定性,因此研究带有脉冲的广义切换系统有着一定的理论意义与实用价值。本文主要研究了广义切换系统的指数稳定问题。首先给出了广义切换系统指数稳定以及正则的定义。在假设系统同时包含稳定与不稳定子系统的前提下,基于多Lyapunov函数方法以及模态依赖平均驻留时间方法分别讨论了无脉冲以及带有脉冲的广义切换系统指数稳定问题,给出了相应系统指数稳定的充分条件。并基于此条件,设计了混合脉冲控制器,用于镇定广义切换系统中的不稳定子系统以及消除切换时刻非一致初始条件引起的脉冲。接下来研究了带有脉冲的广义切换系统的H_∞控制问题。首先给出了带有干扰的广义切换系统满足H_∞抑制水平的定义,基于多Lyapunov函数方法结合模态依赖平均驻留时间切换信号,分别讨论了无脉冲的广义切换系统以及带有脉冲的广义切换系统在系统存在有界的外部干扰的情况下满足H_∞抑制水平的充分条件,同时给出了控制器的设计,用于消除系统在切换时刻的脉冲。
【关键词】：切换系统 广义系统 指数稳定 H_∞控制
【学位授予单位】：沈阳工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：O175;O231
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-8
• 第1章 绪论8-12
• 1.1 研究背景8
• 1.1.1 混杂系统的研究背景8
• 1.1.2 切换系统的研究背景8
• 1.2 研究意义8-9
• 1.2.1 混杂系统的研究意义8-9
• 1.2.2 切换系统的研究意义9
• 1.3 研究现状9-11
• 1.4 论文结构11-12
• 第2章 理论基础12-22
• 2.1 混杂系统简介12-15
• 2.1.1 混杂系统的数学模型12
• 2.1.2 混杂系统的特点12-13
• 2.1.3 混杂系统模型分类13-15
• 2.2 广义系统简介15-16
• 2.2.1 广义系统模型15
• 2.2.2 广义系统理论的研究方法15-16
• 2.3 LYAPUNOV稳定性理论16-19
• 2.3.1 Lyapunov第一法（间接法）17
• 2.3.2 Lyapunov第二法（直接法）17-18
• 2.3.3 能量函数18-19
• 2.4 线性矩阵不等式及SCHUR补引理19-20
• 2.4.1 线性矩阵不等式19
• 2.4.2 Schur补引理19-20
• 2.5 广义系统的等价变换20
• 2.6 小结20-22
• 第3章 广义切换系统的指数稳定性22-30
• 3.1 问题的提出22-24
• 3.2 广义切换系统的指数稳定24-26
• 3.3 广义切换系统控制器的设计26-29
• 3.4 本章小节29-30
• 第4章 广义切换系统的H_∞控制30-37
• 4.1 问题的提出30
• 4.2 广义切换系统的H_∞ 控制30-34
• 4.3 非线性矩阵不等式求解34-36
• 4.4 本章小结36-37
• 第5章 总结与展望37-38
• 参考文献38-41
• 在学研究成果41-42
• 致谢42

【参考文献】

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本文编号：840714