一类离散时间切换混杂系统鲁棒控制

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.

一类非线性切换系统鲁棒H_∞可靠控制

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.

非线性切换系统鲁棒非脆弱控制器设计与仿真

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。

一类切换系统的鲁棒状态反馈控制

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.

具有预设性能的切换系统输出反馈自适应动态面控制

本文针对一类具有未建模动态和预设性能的输出反馈非线性切换系统,提出基于公共Lyapunov函数法的自适应输出反馈动态面控制方案.通过设计K滤波器和观测器估计不可测量的状态.引入动态信号处理动态不确定性.利用Nussbaum函数解决增益符号未知的问题.神经网络用于逼近由设计过程和理论分析所产生的未知连续函数.引入性能函数和误差转换器将预设性能控制问题转换为稳定性问题.通过适当选取切换子系统的初值,并利用动态面控制系统证明的特点,证明了闭环切换系统所有信号半全局一致终结有界.仿真例子验证了所提方案的有效性.

参数不确定切换系统饱和控制器的随机梯度求解方法

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.

切换循环组合系统的基本性能分析

切换循环组合系统具有广泛的实际背景,生物学中的“超循环”是其中之一.本文研究了这种切换系统在任意切换律下的二次稳定性,循环矩阵的结构特征为解决这个问题提供了有效的方法.此外,拟循环组合系统,一种扩展的循环组合系统,也作为本文研究的对象,给出这种组合系统的简化降阶方法.最后,针对切换循环组合系统的仿真算例验证了文中的主要结果.