双率采样下控制系统的指数镇定

摘要

采样控制系统是一类包括连续物理对象和离散控制律的混杂系统。在实际系统中,被控对象不同信号的变化速率可能相差很大,例如电信号与温度信号的变化速率相差几个数量级,要求都采用同样的采样周期是不现实的。一般控制系统采用较小采样周期,可以得到较好的控制性能,但这将提高控制系统的成本。因此,一个折中办法是采用不同的采样周期对系统的不同信号进行采样,这便产生了多率控制系统。现有文献大多用提升技术来研究多率控制系统,这种方法不适用于不确定系统、时变系统和非线性系统等。因此本文将采用输入时滞方法和切换系统方法研究双率采样下控制系统的镇定问题。
　　本文的主要研究内容具体如下:
　　第一章介绍了本文研究工作的理论价值和现实意义,以及相关的国内外研究现状。
　　第二章基于一类切换系统方法研究线性双率控制系统的指数镇定问题。假设系统状态可测且被两个不同采样周期的采样器采样。将系统的状态变量分为两组,每一组状态变量有相同的采样周期。首先,设计一类周期切换控制器,把双率控制系统建模为一个带锯齿状时变时滞的切换系统,然后利用Lyapunov泛函方法获得系统稳定性和镇定的充分条件。最后利用数值仿真验证所提方法的有效性。
　　第三章基于一类切换系统方法研究带扇形有界非线性项的双率控制系统的绝对镇定问题。假设带有扇形有界非线性项的系统状态可测且被两类不同采样周期的采样器采样。利用输入时滞方法,把非线性双率控制系统建模为带有时变时滞的切换系统,研究该切换系统的鲁棒镇定问题等价于研究非线性双率控制系统的绝对镇定问题。然后,给出系统稳定性判据和控制器设计方法。最后通过数值仿真说明所提方法的有效性。
　　第四章对本文所做的工作进行了总结,并对双率采样控制方向未来的研究工作进行了展望。

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Contents

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第一章绪论

1.1研究背景及意义

1.2国内外研究现状

1.3本文的工作及组织

1.4符号说明

第二章 双率控制系统指数镇定的一个切换系统方法

2.1问题描述和模型建立

2.2稳定性分析

2.3控制器设计

2.4仿真

2.5本章小结

第三章 带有扇形有界非线性双率系统的绝对指数镇定

3.1模型建立

3.2绝对指数稳定性判据

3.3稳定性分析

3.4控制器设计

3.5仿真

3.6本章小节

第四章工作总结与研究展望

4.1 工作总结

4.2 研究展望

参考文献

攻读学位期间取得的研究成果

致谢

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