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控制理论与应用 2017年第6期34卷 709-716页

作者：聂宏桑红辽宁石油化工大学理学院辽宁抚顺113001 辽宁石油化工大学信息与控制工程学院辽宁抚顺113001

针对控制器存在短暂失效的情形,研究一类时变时滞离散系统在时滞状态反馈控制下的H_∞控制器失效时间分析问题.本文的目标是寻求控制器正常工作时间与失效时间的比率应满足的条件以确保系统指数镇定且具有加权l_2增益.为此,基于切换的思... 详细信息

针对控制器存在短暂失效的情形,研究一类时变时滞离散系统在时滞状态反馈控制下的H_∞控制器失效时间分析问题.本文的目标是寻求控制器正常工作时间与失效时间的比率应满足的条件以确保系统指数镇定且具有加权l_2增益.为此,基于切换的思想,所考虑的系统被转化为一个仅含有两个子系统的切换系统,其中一个子系统是控制器失效时的不稳定子系统,另一个是控制器未失效时的稳定子系统.通过使用多lyapunov函数及平均驻留时间方法,给出问题可解的充分条件及时滞状态反馈H_∞切换控制器的设计方案.仿真算例表明了所得结果的有效性.

关键词：控制器失效时滞多lyapunov函数平均驻留时间加权l2增益线性矩阵不等式

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基于多不连续lyapunov函数方法的切换奇异系统的稳定性分析

基于多不连续Lyapunov函数方法的切换奇异系统的稳定性分析

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作者：支慧敏郑州大学

学位级别：硕士

切换系统是一类特殊的混杂系统,它是由有限个连续或离散子系统和一个决定子系统切换顺序的逻辑规则所构成的动态系统。奇异系统也常称为广义系统、描述系统、隐系统、微分代数系统,比正常系统具有更广泛的形式,因而具有动态系统更自然... 详细信息

切换系统是一类特殊的混杂系统,它是由有限个连续或离散子系统和一个决定子系统切换顺序的逻辑规则所构成的动态系统。奇异系统也常称为广义系统、描述系统、隐系统、微分代数系统,比正常系统具有更广泛的形式,因而具有动态系统更自然的表示。带有切换的奇异系统称为切换奇异系统。近年来,由于其在电力系统、经济系统等实际系统中具有广泛的应用前景,切换奇异系统已经受到了越来越多学者的关注。稳定性分析是切换奇异系统中一个基本且重要的问题。然而,由于这类系统同时具备切换系统和奇异系统的特点,因此,对它的研究要比正常切换系统复杂、困难、更具挑战性。本论文主要采用新颖的多不连续lyapunov函数和依赖于模式的平均驻留时间切换信号方法来讨论线性切换奇异系统的稳定性问题。与传统的多lyapunov函数方法相比,所采用的多不连续lyapunov函数方法只需满足lyapunov函数在每一个子系统上是分段连续的而不必是连续可微的,这在实际应用中具有更大的灵活性。同时,与常见的平均驻留时间切换信号相比,依赖于模式的平均驻留时间切换信号不仅可以使每一个子系统具有自己的平均驻留时间,还可以使其具有自己的控制策略,这克服了传统的平均驻留时间切换信号不依赖于模式的局限性,降低了所有子系统满足同一个驻留时间的保守性。此外,与现有结果相比,我们还得到了驻留时间更紧的边界。本论文主要工作概述如下:第一章为绪论,介绍了本论文研究工作的背景知识和研究现状。首先,阐述了切换奇异系统的研究背景及研究意义,介绍了切换奇异系统模型的实际应用;其次,针对切换正常系统和切换奇异系统,介绍其稳定性和控制问题的研究现状;最后,简要介绍了本论文的主要内容。第二章研究了连续时间情形下的线性切换奇异系统的稳定性问题。首先,针对由稳定子系统和不稳定子系统构成的线性切换奇异系统,在系统是正则和无脉冲的假设下来考虑系统的稳定性。其次,通过构造新颖的多不连续lyapunov函数以及利用依赖于模式的平均驻留时间切换信号方法,并设计合理的切换策略,即对稳定子系统和不稳定子系统分别采用快切换和慢切换策略,以线性矩阵不等式的方式得到系统稳定的充分性条件。此外,借助这种研究方法,与现有结果相比,得到了驻留时间更紧的边界。最后通过对数值例子进行仿真验证所得结果的有效性和可行性。第三章考虑了离散时间情形下的线性切换奇异系统的稳定性问题。针对由稳定子系统和不稳定子系统构成的线性切换奇异系统,将连续情形推广到离散情形。在离散情形下,首先,基于系统的正则性和因果性,我们给出了系统的E-指数稳定性和指数稳定性的等价性引理。接着,采用新颖的多不连续lyapunov函数方法,快、慢切换策略,和依赖于模式的平均驻留时间切换信号,以线性矩阵不等式的方式得到系统稳定的充分性条件。此外,与现有结果相比,得到了稳定和不稳定子系统更紧的驻留时间边界。最后通过数值仿真来论证所得结果的可行性和有效性。第四章讨论了离散情形下只包含稳定子系统的线性切换奇异系统的稳定性和l2增益问题。基于上述的多不连续lyapunov函数方法和依赖于模式的平均驻留时间切换信号,以线性矩阵不等式的方式得到系统稳定的充分性条件。此外,由于实际工程的需要,常常要求受控系统对外部的扰动具有鲁棒性。因此,当系统受到外部扰动时,利用多不连续lyapunov函数方法和依赖于模式的平均驻留时间切换信号,对系统的加权l2增益问题进行分析且得到了加权l2增益性能指标。最后通过仿真例子阐述结果的可行性和有效性。第五章是全文总结与展望。总结了本论文的主要工作和贡献,并展望了进一步的研究。

关键词：线性切换奇异系统多不连续lyapunov函数方法依赖于模式的平均驻留时间加权l2增益指数稳定性

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时滞切换系统的有限时间控制问题研究

时滞切换系统的有限时间控制问题研究

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作者：郝飞飞曲阜师范大学

学位级别：硕士

切换系统具有很强的工程应用背景,典型的应用例子包括电力系统,信息网络控制系统,机器人操作器,飞行控制系统等.另外,切换作为一种能使系统实现良好性能指标的有效手段之一,切换系统的相关问题引起了学者们的广泛关注.本文主要研究了同... 详细信息

切换系统具有很强的工程应用背景,典型的应用例子包括电力系统,信息网络控制系统,机器人操作器,飞行控制系统等.另外,切换作为一种能使系统实现良好性能指标的有效手段之一,切换系统的相关问题引起了学者们的广泛关注.本文主要研究了同时包括稳定与不稳定子系统的时滞切换系统的有限时间控制问题,得到一些新结果,主要内容如下:1)具有扰动的时滞切换系统的有限时间控制与加权l增益分析.对稳定与不稳定子系统并存的时滞切换系统,通过构造合适的lyapunov-Krasovskii泛函和运用平均驻留时间技巧,提出了使时滞切换系统是有限时间有界的充分条件,同时研究有限时间加权l增益问题,并构造了保证系统是有限时间稳定的有记忆状态反馈控制器.最后,仿真结果表明所提结论的有效性和实用性.2)时滞切换系统的基于观测器的有限时间加权l-l控制.研究了带有时变时滞和动态扰动的稳定与不稳子系统并存的切换系统的基于观测器的有限时间加权l-l控制问题.通过构造lyapunov-Krasovskii泛函,运用平均驻留时间方法,结合l-l性能指标研究切换系统的有限时间有界的充分条件.并且,设计了基于观测器的控制器,从而保证闭环系统是有限时间镇定的.最后,仿真结果验证了结论的有效性.

关键词：时滞切换系统有限时间有界性有限时间镇定加权l2增益基于观测器的状态反馈控制器基于观测器的有限时间加权l2-l∞控制

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部分时滞依赖下时滞切换系统的H_∞同步镇定

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辽宁石油化工大学学报 2018年第4期38卷 93-100页

作者：王岩聂宏辽宁石油化工大学信息与控制工程学院辽宁抚顺113001 辽宁石油化工大学理学院辽宁抚顺113001

研究部分时滞依赖切换控制器下一类离散时滞切换系统H_∞同步切换控制问题。使用多lyapunov函数及平均驻留时间方法,给出平均驻留时间所满足的条件,在此切换条件下系统是均方指数稳定的且具有加权H_∞性能,同时给出H_∞切换控制器的设... 详细信息

研究部分时滞依赖切换控制器下一类离散时滞切换系统H_∞同步切换控制问题。使用多lyapunov函数及平均驻留时间方法,给出平均驻留时间所满足的条件,在此切换条件下系统是均方指数稳定的且具有加权H_∞性能,同时给出H_∞切换控制器的设计方案。最后,通过一个数值例子验证所提出设计方案的有效性。

关键词：部分时滞依赖切换控制器多lyapunov函数平均驻留时间加权l2增益

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