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markov切换系统的有限时间约束控制与滤波

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Markov切换系统的有限时间约束控制与滤波

作者：李峰安徽工业大学

学位级别：硕士

作为混杂系统的一种重要分支,markov切换系统由于其数学表达方式简便,又在电力系统、电路网络系统、航空航天、机器人机械系统、经济学系统、制造业等领域有着广泛的应用,从而吸引了国内外许多学者的关注。本文在已有的研究结果基础上,... 详细信息

作为混杂系统的一种重要分支,markov切换系统由于其数学表达方式简便,又在电力系统、电路网络系统、航空航天、机器人机械系统、经济学系统、制造业等领域有着广泛的应用,从而吸引了国内外许多学者的关注。本文在已有的研究结果基础上,针对markov切换系统模态获取受到约束和网络传输受到约束情况下的控制和滤波问题进行相关研究,主要内容集中在有限时间l-l跟踪控制器设计、有限时间异步H滤波器设计、有限时间异步l-l滤波器设计等方面。具体内容为:1.针对一类具有markov切换的重复标量非线性系统,研究其有限时间l-l跟踪控制问题。所考虑系统的模态信息获取是不完整的,且服从一个确定的伯努利分布的白噪声序列。主要目的是设计一个状态反馈控制器使得所考虑的系统在模态部分可获取时仍然在有限时间内跟踪给定的信号且满足一定的l-l性能指标。通过利用模态依赖的对角占优Lyapunov泛函方法,得到了可行的状态反馈控制器存在的一些充分条件。在此基础上,通过改进的矩阵解耦方法可以求得可行的控制器参数。最后,通过一个数值例子和一个经济模型验证了所提方法的有效性。2.研究了一类不确定通信连接的网络化离散markov切换系统有限时间异步H滤波器设计问题。其中,网络传输约束问题被充分考虑到系统的输出端,其会导致数据包丢失、时延等现象。此外,传感器非线性以及系统模态切换和滤波器模态切换存在异步现象在设计过程中也给予了考虑,两个随机变量用来描述其随机发生现象。这使得我们的系统模型比其他文献更具有通用性。基于有限时间随机分析理论,得到了使得滤波误差系统是有限时间均方随机有界且满足期望的H性能指标的异步滤波器存在的相应判据。借助于该判据并且将第三章中改进的求解控制器的矩阵解耦方法运用到滤波器求解问题中,使得所提出的相应异步滤波器设计方法具有更低的保守性。最后,所给的数值例子和PWM驱动的升压转换器模型说明了所提出方法的优越性和可行性。3.基于2中的结果,进一步将其推广到网络化的非线性markov切换系统,探讨了其有限时间异步l-l滤波器设计问题。在进行异步l-l滤波器设计时,也同时考虑了网络的传输约束问题、传感器非线性以及系统模态与滤波器模态之间的异步现象。在有限时间稳定理论框架下,结合Takagi-Sugeno模糊模型,深入剖析了该类非线性系统的特点,并分析了滤波误差系统有限时间有界性以及l-l性能,给出了所考虑系统的异步l-l滤波器设计方法。最后通过数值例子和一个倒立摆模型说明了所提出设计方法是可用的。

关键词： markov切换系统约束控制与滤波 H∞控制 H∞滤波 l2-l∞滤波

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markov切换系统的随机稳定性分析

控制工程 2004年第4期11卷 325-327,348页

作者：李顺祥田彦涛吉林大学通信工程学院吉林长春130025

根据混合系统离散状态的动态行为和markov链的状态也是离散的特点,提出了一类离散状态的动态行为是markov链的混合系统。与传统的混合系统相比,这类系统能够刻画出混合系统离散动态行为的随机性,可以用来描述系统受到外界环境因素制约... 详细信息

根据混合系统离散状态的动态行为和markov链的状态也是离散的特点,提出了一类离散状态的动态行为是markov链的混合系统。与传统的混合系统相比,这类系统能够刻画出混合系统离散动态行为的随机性,可以用来描述系统受到外界环境因素制约和内部突发事件等随机因素影响而发生变化的动态行为。根据动态系统的稳定性定义以及随机过程理论,给出了markov线性切换系统的随机稳定性定义,并且分析了markov线性切换系统的随机稳定性问题,给出了判定随机稳定性的充分必要条件。

关键词： markov切换系统随机稳定性混合系统 markov链

执行器饱和的随机markov切换系统的观测器设计

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东北大学学报（自然科学版） 2016年第1期37卷 1-5页

作者：高宪文杜津名齐文海东北大学信息科学与工程学院中国人民解放军93116部队

利用直接法对转移概率是部分未知的,并且具有执行器饱和现象的随机markov切换系统进行稳定性分析.通过引入自由连接权矩阵降低系统的保守性.首先,针对此类随机markov切换系统,充分考虑转移概率中元素之间的特性,通过构建参数依赖型Lyapu... 详细信息

利用直接法对转移概率是部分未知的,并且具有执行器饱和现象的随机markov切换系统进行稳定性分析.通过引入自由连接权矩阵降低系统的保守性.首先,针对此类随机markov切换系统,充分考虑转移概率中元素之间的特性,通过构建参数依赖型Lyapunov函数,并设计观测器确保闭环饱和系统的随机稳定性.然后,在线性矩阵不等式的框架下,得到均方意义下的最大不变吸引域,并将其归结为求解一组线性矩阵不等式的可行性问题.最后,数值仿真算例验证本方法的有效性.

关键词： markov切换系统转移概率部分未知执行器饱和随机稳定性观测器

一般不确定转移速率下markov切换系统的弹性控制器

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东北大学学报（自然科学版） 2017年第4期38卷 457-461页

作者：连莲高宪文齐文海东北大学信息科学与工程学院辽宁沈阳110819

研究了一类随机时滞markov切换系统的弹性控制器设计问题.该系统的转移速率是一般不确定的,比完全已知速率和不完全已知速率更具有一般性.针对此类markov切换系统,充分考虑一般不确定转移速率矩阵中各元素之间的特性,通过构建一个较为... 详细信息

研究了一类随机时滞markov切换系统的弹性控制器设计问题.该系统的转移速率是一般不确定的,比完全已知速率和不完全已知速率更具有一般性.针对此类markov切换系统,充分考虑一般不确定转移速率矩阵中各元素之间的特性,通过构建一个较为新颖的模态依赖型Lyapunov-Krasovskii泛函,设计了弹性控制器以确保闭环系统随机稳定.并且,通过求解一组线性矩阵不等式得到控制器增益矩阵.最后,利用一个数值算例验证了所得结果的有效性.

关键词： markov切换系统模态依赖一般不确定转移速率随机稳定弹性控制器

不确定连续markov切换系统的模糊滑模控制

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不确定连续Markov切换系统的模糊滑模控制

作者：高宗伟哈尔滨理工大学

学位级别：硕士

切换系统隶属于混杂系统，其所体现出来的特殊性与重要性在众多的当代混杂系统中是具有代表性的。从控制科学的角度对切换系统进行研究是我们工作的重点，同时也是混杂系统领域的一个重要的研究方向。在工业工程中，摄动和干扰是许多实... 详细信息

切换系统隶属于混杂系统，其所体现出来的特殊性与重要性在众多的当代混杂系统中是具有代表性的。从控制科学的角度对切换系统进行研究是我们工作的重点，同时也是混杂系统领域的一个重要的研究方向。在工业工程中，摄动和干扰是许多实际系统都存在的问题，系统产生振荡和不稳定的根本原因就是以上因素。在当今的各类复杂系统中，markov切换系统非常具有代表性，但是由于这类系统也不可避免的存在各类干扰，因此对其研究的过程也是异常艰辛，但是这类系统在复杂系统领域中具有十分重要地位。根据目前的研究成果，滑模控制技术在一般的非线性控制科学中有其独有特点以及价值，该控制技术最主要的特点是对于满足要求的不确定性系统的滑动模态可以保持不变，通常情况下我们对于这种特性称之为鲁棒性。近年来，在鲁棒控制领域中滑模控制技术发展迅速的同时，模糊控制技术发展势头尤盛，并且日益与其他学科相结合。面对有着复杂性和高效性的现代工业系统，我们对其安全性以及可靠性更加的重视。近些年来，在众多的学科发展的过程中，我们将模糊控制理论应用于滑模控制理论之中，这样我们为提高系统的可靠性总结出一种新的控制方法。本文主要的研究对象为一类不确定连续markov切换系统，基于Lyapunov和LMI理论，引入滑模变结构控制理论。针对该系统进行滑模控制器设计，分析该系统在所设计的控制器作用下产生的运动效果。而后，将模糊控制理论与滑模控制理论相结合并应用于该系统，针对上述两种控制器对系统产生的效果进行仿真，进而比较两种控制器的特点。最后总结对于该题目所做的工作，提出本文存在的一些不足。

关键词： markov切换系统模糊控制滑模控制 LMI理论 Lyapunv函数

具有状态时滞的markov切换系统的稳定条件

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黑龙江大学工程学报 2016年第1期7卷 79-86页

作者：盛遵冰陆磊吕东方丛屾黑龙江大学机电工程学院哈尔滨150080 烟台冰轮重型机件有限公司山东烟台264006

考虑时滞markov切换系统的均方指数稳定性分析。在不计及Brown运动的条件下,由于markov切换系统仍然遵循Riemann-Lebesgue意义下的微积分法则。因此基于较为一般的Lyapunov-Krasovskii泛函构造方式,系统地推广了时滞系统稳定性研究中的... 详细信息

考虑时滞markov切换系统的均方指数稳定性分析。在不计及Brown运动的条件下,由于markov切换系统仍然遵循Riemann-Lebesgue意义下的微积分法则。因此基于较为一般的Lyapunov-Krasovskii泛函构造方式,系统地推广了时滞系统稳定性研究中的解析方法与技巧。通过引入自由参数矩阵,建立了以线性矩阵不等式所表述的与时滞相关的稳定性判据,由此给出了均方指数稳定性的完整证明。仿真算例证实了方法的有效性。

关键词： markov切换系统状态时滞稳定性分析线性矩阵不等式

非理想跳变信息下markov切换系统的稳定性准则(英文)

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哈尔滨商业大学学报（自然科学版） 2010年第6期26卷 700-705页

作者：曾庆双赵旭东空间控制与惯性技术研究中心哈尔滨工业大学哈尔滨150001

研究具有部分已知转移速率的时滞markov切换系统的稳定性问题,其中时滞部分是模型相关并且时变的.基于最近关于这类系统的研究成果,通过建立新的Lyapunov-Krasovskii泛涵,给出了LMI条件的随机稳定性条件.数值算例说明本文给出结论的有效性.

关键词：随机稳定性 markov切换系统时变时滞线性矩阵不等式

具有随机扰动的markov切换系统的有限时间稳定性分析及其控制

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惠州学院学报 2012年第6期32卷 33-36,39页

作者：杨莹陈国培惠州学院数学系广东惠州516007

针对一类具有随机扰动的markov切换系统,研究其有限时间稳定性及其控制问题。通过多Lyapunov函数和有限时间Lyapunov函数相结合的技术,给出系统有限时间稳定的充分条件以及控制器的设计方法。仿真例子说明所提方法的有效性。

关键词：有限时间稳定性有限时间控制 markov切换系统随机扰动

基于时滞分割法的markov随机切换系统指数稳定性

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系统工程与电子技术 2009年第9期31卷 2200-2207页

作者：赵旭东凌明祥曾庆双哈尔滨工业大学空间控制与惯性技术研究中心黑龙江哈尔滨150001

研究了时变时滞满足h1≤d(t)≤h2的I■型随机markov切换系统的区间时滞相关指数稳定性。基于时滞分割的思想,建立了新颖的Lyapunov-Krasovskii泛函,并引入一些改进的积分等式,以线性矩阵不等式的形式给出了低保守性的区间时滞相关指数... 详细信息

研究了时变时滞满足h1≤d(t)≤h2的I■型随机markov切换系统的区间时滞相关指数稳定性。基于时滞分割的思想,建立了新颖的Lyapunov-Krasovskii泛函,并引入一些改进的积分等式,以线性矩阵不等式的形式给出了低保守性的区间时滞相关指数稳定条件。最后用几个数值算例说明该结论的有效性及其较低的保守性。

关键词：时滞相关稳定性 markov切换系统区间时变时滞线性矩阵不等式