一类混杂系统的鲁棒与优化控制设计

摘要

该文主要的工作有以下一些:第三章对切换系统进行了稳定性分析,并介绍了一类子系统为线性的切换系统的状态反馈镇定;对一类子系统为线性的开关切换系统进行了观测器设计,给出了一个系统动态输出反馈可镇定的充分条件,在此基础上以系统状态的观测值为依据设计了子控制器和切换方案,以保证系统的指数渐近稳定性.对状态反馈镇定和输出反馈镇定,都讨论了切换时间间隔受限制的情况,并给出了相应的可镇定条件和镇定控制方案.第四章对一类混杂系统中连续子系统存在系统参数不确定性的情况讨论了其鲁棒控制;此外对一类逻辑状态存在不确定性扰动的混杂系统进行了鲁棒稳定性分析,并针对逻辑状态不确定性扰动对系统的影响给出了切换控制及各个子控制器的设计方案,保证了整个系统的鲁棒稳定性.结果表明整个系统的性能得到了改善.第五章研究了一类子系统为线性的开关切换系统的状态反馈H<,∞>控制,给出了一个控制器存在的充分条件,并设计了相应的子控制器和切换方案,接着对系统的输出反馈H<,∞>控制进行了研究,设计了状态观测器,在系统状态观测值的基础上设计了子控制器和切换方案.第六章首先对一类子系统为自治线性系统的混杂系统的切换策略进行研究,侧重点在于揭示切换对改进系统性能的作用;其次将混杂系统的逻辑部分表述为一{0,1}系数的形式,并给出了一个便于应用在优化计算上的混杂系统稳定的充要条件,在此基础上将子系统的连续控制和逻辑部分结合起来进行系统性能优化设计.第七章为全文总结,并提出了一些研究的难点和尚未解决的问题.另外,该文对主要的设计方案都进行了仿真研究,仿真结果表明,所提出的方案可以获得较好的控制效果.

目录

文摘

英文文摘

符号表

第一章绪论

1.1背景与意义

1.2.研究概况

1.3.本文主要工作

第二章预备知识

2.1Lyapunov稳定性

2.2H∞范数的基本概念

2.3基本引理

第三章开关切换系统的镇定

3.1引言

3.2切换系统稳定性分析

3.3开关切换系统的状态反馈镇定

3.4开关切换系统的输出反馈镇定

3.5本章小结

第四章混杂系统的鲁棒性分析与控制

4.1引言

4.2连续子系统中含有不确定的情况

4.3逻辑状态不确定的情况

4.4本章小结

第五章开关切换系统的H∞控制

5.1引言

5.2切换系统的H∞控制—状态反馈的情形

5.3切换系统的H∞控制_动态输出反馈的情形

5.5本章小结

第六章开关混杂系统的优化控制设计

6.1引言

6.2利用切换改善系统性能

6.3连续控制输入与切换策略结合的情形

6.4本章小结

第七章结束语

7.1全文总结

7.2尚需进一步研究的问题

参考文献

致谢