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一类离散时间切换混杂系统鲁棒控制

控制理论与应用 2005年第5期22卷 728-732页

作者：宗广灯武玉强杨洪勇曲阜师范大学自动化研究所山东曲阜273165 烟台师范学院计算机科学与技术学院山东烟台264025

由于切换规则的存在使得切换混杂控制系统的稳定性研究变得极为复杂,如何针对给定的系统设计适当的控制器和切换规则没有统一的方法.本文考虑一类线性不确定离散时间切换混杂系统的鲁棒二次镇定和渐近镇定问题.利用公共李雅普诺夫函数... 详细信息

由于切换规则的存在使得切换混杂控制系统的稳定性研究变得极为复杂,如何针对给定的系统设计适当的控制器和切换规则没有统一的方法.本文考虑一类线性不确定离散时间切换混杂系统的鲁棒二次镇定和渐近镇定问题.利用公共李雅普诺夫函数方法和多李雅普诺夫函数方法,分别设计了切换混杂系统鲁棒状态反馈控制器和鲁棒输出反馈控制器,保证了切换混杂系统的二次稳定性和渐近稳定性.仿真结果验证了所提算法的正确有效性.

关键词：离散时间切换混杂系统二次稳定性公共李雅普诺夫函数输出反馈

参数不确定切换系统饱和控制器的随机梯度求解方法

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控制与决策 2006年第11期21卷 1303-1306,1311页

作者：宋杨向峥嵘胡维礼南京理工大学自动化学院南京210094

针对一类各子系统执行机构均具有饱和特性的参数不确定线性切换系统,首先基于公共李雅普诺夫函数法给出了任意序列下稳定的状态反馈控制器设计方法,而后构造出用于求解饱和控制律的随机梯度算法.该算法依概率可收敛到一组可行解,数值例... 详细信息

针对一类各子系统执行机构均具有饱和特性的参数不确定线性切换系统,首先基于公共李雅普诺夫函数法给出了任意序列下稳定的状态反馈控制器设计方法,而后构造出用于求解饱和控制律的随机梯度算法.该算法依概率可收敛到一组可行解,数值例子表明了该算法的有效性.

关键词：饱和控制切换系统公共李雅普诺夫函数随机梯度算法参数不确定性

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非线性切换系统鲁棒非脆弱控制器设计与仿真

计算机测量与控制 2013年第9期21卷 2464-2467,2476页

作者：卢军锋吴钟鸣向峥嵘金陵科技学院机电工程学院南京211169 南京理工大学自动化学院南京210094

针对外部扰动与控制器增益摄动对切换系统不良影响的问题,研究了一类不确定非线性切换系统的鲁棒非脆弱H∞保性能控制问题;假设系统存在外部扰动和参数不确定性;提出利用公共李亚普诺夫函数法和线性矩阵不等式技术,给出当控制器存在加... 详细信息

针对外部扰动与控制器增益摄动对切换系统不良影响的问题,研究了一类不确定非线性切换系统的鲁棒非脆弱H∞保性能控制问题;假设系统存在外部扰动和参数不确定性;提出利用公共李亚普诺夫函数法和线性矩阵不等式技术,给出当控制器存在加性摄动与乘性摄动时,鲁棒非脆弱H∞保性能控制器存在的充分条件,设计的控制器保证切换系统在任意切换规则下能全局二次稳定并且满足H∞性能指标和成本函数性能上界;最后,通过建立和求解凸优化问题得到鲁棒非脆弱H∞最优保性能控制器存在的充分条件。仿真结果表明了控制器的有效性。

关键词：非线性切换系统非脆弱保性能控制 H∞控制公共李雅普诺夫函数

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不确定切换系统鲁棒控制研究

不确定切换系统鲁棒控制研究

作者：孔洋洋曲阜师范大学

学位级别：硕士

本文致力于不确定切换系统的鲁棒H控制问题的研究。本文的主要研究成果如下：一、第一部分研究了一类具有状态延迟的不确定脉冲切换系统的鲁棒H状态反馈镇定问题。所研究的系统中包含时滞、参数不确定项和非线性不确定项。存在于所有... 详细信息

本文致力于不确定切换系统的鲁棒H控制问题的研究。本文的主要研究成果如下：一、第一部分研究了一类具有状态延迟的不确定脉冲切换系统的鲁棒H状态反馈镇定问题。所研究的系统中包含时滞、参数不确定项和非线性不确定项。存在于所有状态矩阵中的参数不确定项具有有界范数且是实变的。而且非线性不确定项也满足一定的线性增长条件。另外，脉冲被引进到所研究的切换系统中，产生了被称为脉冲切换控制系统的一类新的混杂切换系统。利用切换Lyapunov函数的办法，一些以线性矩阵不等式形式给出的充分条件保证了系统的全局鲁棒渐进稳定性和鲁棒H干扰衰减的性能。鲁棒H镇定状态反馈控制器可以通过解线性矩阵不等式来构造。最后，给出了一个例子验证该算法的有效性。二、第二部分考虑了一类具有状态延迟的不确定离散时间切换系统在任意切换下的全局渐进稳定性分析和全局渐进镇定问题。通过对切换二次Lyapunov函数存在性的研究，给出了一个充分必要条件来检验切换系统的稳定性和可镇定性。这个条件具体表现为线性矩阵不等式的形式而且是不依赖于时滞的。同时，也给出了一个恰当的全局渐进镇定切换状态反馈控制器。两个数值算例验证了算法的有效性。三、第三部分分析了一类不确定脉冲切换系统鲁棒H状态反馈控制问题。利用切换Lyapunov函数方法，给出了基于线性矩阵不等式的充分条件和鲁棒H状态反馈控制器来保证期望的鲁棒稳定性和H性能。最后，给出一个数值算例来验证主要结果的有效性。

关键词：切换系统混合动态系统公共李雅普诺夫函数鲁棒渐进稳定性脉冲作用参数不确定项鲁棒H∞控制

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离散切换非线性系统的自适应控制算法研究

离散切换非线性系统的自适应控制算法研究

作者：王昊辽宁工业大学

学位级别：硕士

切换系统是由若干个子系统以及决定这些子系统切换顺序的切换信号组成的一类混合动力系统。切换系统因具有很强的工业背景而受到越来越多学者的关注。目前,已从多方面对连续切换系统进行了研究,然而由于离散切换系统本身的复杂性对其研... 详细信息

切换系统是由若干个子系统以及决定这些子系统切换顺序的切换信号组成的一类混合动力系统。切换系统因具有很强的工业背景而受到越来越多学者的关注。目前,已从多方面对连续切换系统进行了研究,然而由于离散切换系统本身的复杂性对其研究还不完善,不成体系。因此,本论文在总结前人成果的基础上,对离散切换非线性系统的自适应跟踪控制问题进行研究,主要研究内容如下:(1)针对一类带有未知向量参数离散切换非线性系统,研究其自适应跟踪控制问题。通过切换李雅普诺夫函数方法,给出在任意切换下离散切换非线性系统渐近稳定条件,并在李雅普诺夫函数稳定性意义下保证闭环离散切换系统稳定性和输出跟踪误差收敛到零的一个极小领域内。通过数值仿真验证其理论的正确性(2)针对一类离散切换非线性不确定系统,给出一种自适应跟踪控制设计方法。应用公共李雅普诺夫函数和反步递推方法,利用模糊逻辑系统逼近未知函数特性,给出在任意切换下离散切换系统的稳定条件并且此设计方法解决了之前自适应控制方法中计算量过大问题以减少计算量。在李雅普诺夫函数稳定性意义下,保证被控系统的所有信号有界性且跟踪误差收敛到零的一个极小领域内。为了证明提出的控制方法的有效性进行了数值仿真实验。

关键词：离散非线性系统切换系统自适应模糊控制公共李雅普诺夫函数稳定性

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一类切换系统的鲁棒状态反馈控制

系统工程学报 2004年第5期19卷 507-511页

作者：宗广灯武玉强费树岷东南大学自动化研究所江苏南京210096 曲阜师范大学自动化研究所山东曲阜273165

考虑了一类非线性不确定切换系统的鲁棒状态反馈稳定问题,不确定项包含了系统矩阵的摄动以及满足匹配条件和不满足匹配条件三部分.对于给定的不确定切换系统,研究了其二次稳定和渐近稳定问题.基于公共李雅普诺夫函数方法,以矩阵不等式... 详细信息

考虑了一类非线性不确定切换系统的鲁棒状态反馈稳定问题,不确定项包含了系统矩阵的摄动以及满足匹配条件和不满足匹配条件三部分.对于给定的不确定切换系统,研究了其二次稳定和渐近稳定问题.基于公共李雅普诺夫函数方法,以矩阵不等式的形式给出了非线性切换系统鲁棒状态反馈稳定的若干充分条件.仿真结果验证了文中结论的正确有效性.

关键词：切换系统鲁棒状态反馈控制非线性公共李雅普诺夫函数线性矩阵不等式

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二阶切换系统的可镇定性研究

二阶切换系统的可镇定性研究

作者：张长学曲阜师范大学

学位级别：硕士

切换动态系统是一类重要的混合动态系统,它是由几个连续时间子系统或离散时间子系统及作用在其中的切换规则构成的.切换系统不同于一般的连续时间系统或离散时间系统,它具有一些特殊的性质.由于切换的存在使得系统的动态特性变得非常复... 详细信息

切换动态系统是一类重要的混合动态系统,它是由几个连续时间子系统或离散时间子系统及作用在其中的切换规则构成的.切换系统不同于一般的连续时间系统或离散时间系统,它具有一些特殊的性质.由于切换的存在使得系统的动态特性变得非常复杂,例如系统的状态轨迹可能会发生跳变,系统的稳定性可能会发生改变。因而,切换规则的选择是非常重要的.在过去三十年中,控制界对切换系统的建模、分析、综合与控制的研究兴趣不断升高.切换系统分析和切换控制的研究越来越受到人们的关注。本文主要讨论二阶线性连续(离散)时间切换系统的反馈控制器设计与切换策略的设计,以及闭环系统的全局渐近稳定性、二次稳定性和状态响应的动态品质.本文的主要研究成果如下: 一、研究了二维离散时间切换系统的二次可镇定性问题.在子系统可镇定或者可控的前提下,通过设计切换状态反馈控制器,给出了系统二次可镇定的充要条件,从而保证了任意切换下闭环系统的二次稳定性.同时,给出了切换状态反馈控制器和闭环切换系统的公共李雅普诺夫函数的设计算法。二、考虑了一类单输入线性切换系统的可镇定性问题.利用变结构控制将系统进行降维,通过对系统滑动模态的研究,得出了系统一致可镇定的充分条件,以及系统存在容许镇定策略的充分条件.给出了具体的容许镇定策略集合.并针对二阶切换系统给出了详细的容许镇定策略。三、分析了二阶闭环切换系统在切换线附近的动态行为品质.受变结构控制思想的启发,提出切换线的趋近域和远离域的概念,进而得出系统在切换线上是否会发生滑动模态的充分条件.在切换延迟时间大于零的情况下,得出系统仍会在切换线上发生准滑动模态的充分条件。

关键词：切换系统混合动态系统公共李雅普诺夫函数一致稳定性二次稳定性变结构控制滑动模态切换延迟切换线

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一类非线性切换系统鲁棒H_∞可靠控制

动力学与控制学报 2014年第4期12卷 353-358页

作者：卢军锋吴钟鸣向峥嵘金陵科技学院学院机电工程学院南京211169 南京理工大学自动化学院南京210094

为了克服扰动与执行器故障对控制系统的影响,使系统具有抗干扰性和可靠性,针对一类不确定非线性切换系统,研究了在任意切换规则下鲁棒H∞可靠控制问题.首先,系统所有矩阵同时含有参数不确定性,并且系统也存在未知非线性扰动.当执行器存... 详细信息

为了克服扰动与执行器故障对控制系统的影响,使系统具有抗干扰性和可靠性,针对一类不确定非线性切换系统,研究了在任意切换规则下鲁棒H∞可靠控制问题.首先,系统所有矩阵同时含有参数不确定性,并且系统也存在未知非线性扰动.当执行器存在故障时,基于线性矩阵不等式技术以及公共李亚普诺夫函数方法得到鲁棒H∞可靠控制器,使切换系统在任意切换律下全局二次稳定并且满足H∞性能指标.最后,通过求解凸优化问题得到了鲁棒H∞最优可靠控制器.仿真结果表明控制器在任意切换规则下是可行和有效的.

关键词：切换系统 H∞控制可靠控制状态反馈公共李雅普诺夫函数

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一类严格反馈非线性切换系统的镇定控制

一类严格反馈非线性切换系统的镇定控制