离散时间两层切换系统的鲁棒指数几乎处处稳定性

提出了一种新类型的切换系统—两层切换系统(Two-level switched systems,TSSs),其顶层切换是确定的,底层切换为随机的且由多个Markov链支配.基于持续驻留时间(Persistent dwell-time,PDT)方法,研究了TSS存在参数不确定性情况下的鲁棒指数几乎处处(Exponential almost sure,EAS)稳定性,以线性矩阵不等式(Linear matrix inequality,LMI)形式给出了一个充分条件.最后通过数值仿真例子验证了本文方法的有效性.

高超声速飞行器的抗饱和切换控制

针对高超声速飞行器动力学模型强非线性及飞行过程中系统参数变化剧烈的问题,提出一种根据飞行包线分区并分别建立独立的子系统的切换系统建模方式和抗饱和切换控制方法。通过缩小子系统模型对应的飞行空域,降低系统线性化以及参数变化带来的影响,使得线性控制理论能够应用于高超声速飞行器的控制器设计当中。考虑到飞行过程中可能会遇到的执行器饱和问题,本文在切换系统模型的基础上,为高超声速飞行器设计了抗饱和切换控制器。仿真算例验证了提出的切换系统模型的优越性及抗饱和控制器的有效性。

离散双切换线性正系统的L1增益性能分析

离散时间双切换线性正系统是同时受到确定切换信号和Markov随机切换信号共同影响的系统。鲁棒稳定以及扰动抑制问题是研究混杂系统稳定性的重要问题,但双切换正系统的扰动抑制问题研究较少。基于此研究背景,提出了新型的切换系统——具有指数不确定性的离散时间双切换线性正系统(DDSLPS),通过构建Co-positive Lyapunov能量衰减函数,利用线性编程(LP)得到确保DDSLPS在持续驻留时间(PDT)约束下系统满足鲁棒指数几乎处处稳定(Robust-EAS)的充分条件。另外,将此方法推广到DDSLPS的L1增益分析中,得到闭环系统在鲁棒指数几乎处处稳定下满足L1性能指标x的充分条件。利用Matlab数值仿真,验证了所用方法的有效性和所得结果的正确性。

切换正系统稳定性及l_(1)增益性能分析

研究一类切换正系统,其中包括稳定及不稳定子系统,分别将其运行区间看作τ部分与T部分,建立持续驻留时间切换正系统模型.基于此,结合多余正Lyapunov函数方法建立系统稳定性判据并获得持续驻留时间具体数值,降低已有平均驻留时间结果的保守性.此外,在持续驻留时间切换条件下通过累积计算每个阶段切换次数上限的方法,进一步分析切换正系统的l_(1)增益性能并计算出l_(1)增益.所获得条件均为标准线性规划形式,方便在Matlab中利用Linprog函数求解.最后,通过数值仿真验证了所提方法的可行性.

线性连续切换正系统的渐近稳定性

主要讨论了含有不稳定子系统的切换正系统的一致渐近稳定性问题,建立持续驻留时间模型,利用多余正Lyapunov函数给出系统稳定性的充分条件,并计算出持续驻留时间的具体数值,进一步将此方法推广至切换区间正系统,并给出其鲁棒稳定的充分条件。

持续DoS攻击下多智能体系统基于观测器的一致性研究

针对状态不完全可测的多智能体系统,研究持续异步拒绝服务(Denial of Service,DoS)攻击下基于观测器的安全一致性控制问题.基于切换理论,将受到攻击的多智能体系统建模为满足持续驻留时间的切换系统.攻击睡眠阶段被认为是τ部分,其中通信网络中的领导者是全局可达的.攻击激活阶段看作T部分,持续有效的拒绝服务攻击能够破坏原始通讯网络的连通性.通过构造模型依赖Lyapunov函数并求解线性矩阵不等式,获得控制器和观测器增益以实现一致性跟踪.最后,仿真结果验证了所提方法的有效性.