基于脉冲切换建模策略的随机系统事件触发控制研究
发布时间：2024-07-06 06:00
事件触发控制凭借其良好的控制性能,能够有效地减少测量/控制任务的执行次数,提高通信/计算资源利用效率等优势,被广泛地应用于网络化控制系统。基于确定性模型的事件触发控制理论已日臻完善,而含有随机噪声或不确定性的随机模型是当前控制领域的研究热点之一。随机模型不仅对确定性模型进行了补充,更能够准确地反映自然与工程系统的动态特性。随机噪声的存在改变原系统的动力学特征,降低控制性能,甚至破坏稳定性。本文以连续伊藤随机系统作为研究对象,以探索网络化控制系统的混杂结构特性,发展有效的数学方法,进一步降低结果保守性为目标,针对驻留时间约束的线性脉冲和切换随机系统,提出一套通适的Lyapunov分析框架,用于研究事件触发随机系统的事件触发设计、建模和稳定性分析。主要研究工作如下:1、分别研究了脉冲瞬时和脉冲滞后的线性脉冲随机系统的稳定性与镇定问题。对脉冲瞬时情形,提出了复合型的拟周期多项式和离散化Lyapunov函数方法,建立了驻留时间相关的均方和几乎必然稳定性判据。对于脉冲滞后情形,提出了切换建模技术,将脉冲滞后的脉冲系统建模为无滞后的切换脉冲系统。发展了切换的拟周期Lyapunov函数方法,以线性矩...
【文章页数】：213 页
【学位级别】：博士
【文章目录】：
摘要
Abstract
符号与名词缩写说明
第一章 绪论
1.1 课题背景及研究意义
1.2 事件触发控制的发展与研究现状概述
1.2.1 事件触发机制的设计与分类
1.2.2 事件触发控制系统的建模与分析方法
1.3 脉冲切换混杂系统的分析方法与研究现状
1.3.1 无时滞脉冲系统的研究方法与现状分析
1.3.2 时滞脉冲系统的研究方法与现状分析
1.3.3 驻留时间约束下切换系统的研究方法和现状分析
1.3.4 驻留时间约束下时滞切换系统的研究现状分析
1.4 随机系统事件触发控制的研究现状与亟待解决的问题
1.5 本文的主要研究内容
第二章 线性脉冲随机系统的稳定与镇定
2.1 引言
2.2 基于拟周期Lyapunov函数方法的线性脉冲随机系统的稳定与镇定
2.2.1 系统描述
2.2.2 稳定性分析
2.2.3 控制器综合
2.2.4 数值例子
2.3 具有大脉冲时延的脉冲随机系统的稳定与镇定
2.3.1 问题描述与建模方案
2.3.2 稳定性与镇定性分析
2.3.3 应用于具有输入时滞的采样控制系统
2.3.4 数值例子
2.4 本章小结
第三章 驻留时间约束下切换随机系统的稳定与镇定
3.1 引言
3.2 切换线性随机系统的统一稳定性判据及其应用于间歇控制
3.2.1 系统描述
3.2.2 稳定性分析
3.2.3 反馈控制器设计
3.2.4 应用于间歇控制
3.2.5 保守性分析及比较
3.2.6 数值实例
3.3 切换时滞随机系统的时滞无关稳定性分析:多拟周期Lyapunov函数/泛函方法
3.3.1 系统描述
3.3.2 稳定性分析
3.3.3 数值例子
3.4 本章小结
第四章 线性脉冲切换随机系统的2p-阶矩稳定性的充要条件
4.1 引言
4.2 预备知识
4.3 高阶矩意义下的稳定性分析
4.3.1 具有乘性噪声的线性随机系统
4.3.2 线性脉冲随机系统
4.3.3 采样控制随机系统
4.3.4 切换线性随机系统
4.4 数值例子
4.5 本章小结
第五章 带离散采样测量的线性随机系统的事件触发设计
5.1 引言
5.2 问题描述
5.3 基于脉冲切换系统的建模与分析
5.3.1 噪声扰动情形
5.3.2 噪声镇定情形
5.4 基于切换时滞系统的建模与分析
5.4.1 基于奇异系统的分析方法
5.4.2 基于自由权重的分析方法
5.5 数值例子
5.6 本章小结
第六章 线性增长条件下非线性随机系统的事件触发控制
6.1 引言
6.2 问题描述
6.3 静态事件触发控制策略
6.4 动态事件触发控制策略
6.5 线性系统情形
6.6 数值仿真
6.7 本章小结
第七章 具有通讯时延与离散测量的线性随机系统的动态事件触发控制
7.1 引言
7.2 问题描述
7.3 脉冲切换系统方法
7.3.1 建模
7.3.2 稳定性分析
7.4 切换时滞系统方法
7.4.1 建模
7.4.2 稳定性分析
7.5 数值仿真
7.6 本章小结
第八章 大通讯时延的周期事件触发动态系统的稳定性与L2-增益分析:递归脉冲系统方法
8.1 引言
8.2 确定性周期事件触发系统的建模与分析
8.2.1 问题描述
8.2.2 基于递归脉冲系统的建模方法
8.2.3 基于时间触发情形的稳定性定理
8.2.4 事件触发机制设计和稳定性分析
8.2.5 L2-增益分析
8.3 随机周期事件触发系统的建模与分析
8.3.1 扩展系统模型
8.3.2 基于时间触发情形的高阶矩稳定性定理
8.3.3 事件触发设计及稳定性分析
8.3.4 L2-增益分析
8.4 数值例子
8.5 本章小结
总结与展望
研究成果总结
研究展望
参考文献
攻读博士学位期间的研究成果
致谢
附件
本文编号：4002165
【文章页数】：213 页
【学位级别】：博士
【文章目录】：
摘要
Abstract
符号与名词缩写说明
第一章 绪论
1.1 课题背景及研究意义
1.2 事件触发控制的发展与研究现状概述
1.2.1 事件触发机制的设计与分类
1.2.2 事件触发控制系统的建模与分析方法
1.3 脉冲切换混杂系统的分析方法与研究现状
1.3.1 无时滞脉冲系统的研究方法与现状分析
1.3.2 时滞脉冲系统的研究方法与现状分析
1.3.3 驻留时间约束下切换系统的研究方法和现状分析
1.3.4 驻留时间约束下时滞切换系统的研究现状分析
1.4 随机系统事件触发控制的研究现状与亟待解决的问题
1.5 本文的主要研究内容
第二章 线性脉冲随机系统的稳定与镇定
2.1 引言
2.2 基于拟周期Lyapunov函数方法的线性脉冲随机系统的稳定与镇定
2.2.1 系统描述
2.2.2 稳定性分析
2.2.3 控制器综合
2.2.4 数值例子
2.3 具有大脉冲时延的脉冲随机系统的稳定与镇定
2.3.1 问题描述与建模方案
2.3.2 稳定性与镇定性分析
2.3.3 应用于具有输入时滞的采样控制系统
2.3.4 数值例子
2.4 本章小结
第三章 驻留时间约束下切换随机系统的稳定与镇定
3.1 引言
3.2 切换线性随机系统的统一稳定性判据及其应用于间歇控制
3.2.1 系统描述
3.2.2 稳定性分析
3.2.3 反馈控制器设计
3.2.4 应用于间歇控制
3.2.5 保守性分析及比较
3.2.6 数值实例
3.3 切换时滞随机系统的时滞无关稳定性分析:多拟周期Lyapunov函数/泛函方法
3.3.1 系统描述
3.3.2 稳定性分析
3.3.3 数值例子
3.4 本章小结
第四章 线性脉冲切换随机系统的2p-阶矩稳定性的充要条件
4.1 引言
4.2 预备知识
4.3 高阶矩意义下的稳定性分析
4.3.1 具有乘性噪声的线性随机系统
4.3.2 线性脉冲随机系统
4.3.3 采样控制随机系统
4.3.4 切换线性随机系统
4.4 数值例子
4.5 本章小结
第五章 带离散采样测量的线性随机系统的事件触发设计
5.1 引言
5.2 问题描述
5.3 基于脉冲切换系统的建模与分析
5.3.1 噪声扰动情形
5.3.2 噪声镇定情形
5.4 基于切换时滞系统的建模与分析
5.4.1 基于奇异系统的分析方法
5.4.2 基于自由权重的分析方法
5.5 数值例子
5.6 本章小结
第六章 线性增长条件下非线性随机系统的事件触发控制
6.1 引言
6.2 问题描述
6.3 静态事件触发控制策略
6.4 动态事件触发控制策略
6.5 线性系统情形
6.6 数值仿真
6.7 本章小结
第七章 具有通讯时延与离散测量的线性随机系统的动态事件触发控制
7.1 引言
7.2 问题描述
7.3 脉冲切换系统方法
7.3.1 建模
7.3.2 稳定性分析
7.4 切换时滞系统方法
7.4.1 建模
7.4.2 稳定性分析
7.5 数值仿真
7.6 本章小结
第八章 大通讯时延的周期事件触发动态系统的稳定性与L2-增益分析:递归脉冲系统方法
8.1 引言
8.2 确定性周期事件触发系统的建模与分析
8.2.1 问题描述
8.2.2 基于递归脉冲系统的建模方法
8.2.3 基于时间触发情形的稳定性定理
8.2.4 事件触发机制设计和稳定性分析
8.2.5 L2-增益分析
8.3 随机周期事件触发系统的建模与分析
8.3.1 扩展系统模型
8.3.2 基于时间触发情形的高阶矩稳定性定理
8.3.3 事件触发设计及稳定性分析
8.3.4 L2-增益分析
8.4 数值例子
8.5 本章小结
总结与展望
研究成果总结
研究展望
参考文献
攻读博士学位期间的研究成果
致谢
附件
本文编号：4002165
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