基于事件驱动的非线性系统指数镇定

摘要

在过去的几十年中，随着控制理论的不断完善，非线性系统控制被广泛的研究，并取得了很多研究成果。在非线性系统的研究中，大多数的节点驱动是基于时间控制的。近年来，计算机网络的不断发展以及网络中带宽的限制，使得研究人员开始关注控制系统中CPU等资源的浪费情况。因此，基于事件驱动的控制策略的研究越来越受到关注。事件驱动的控制策略即只有驱动条件被满足时系统控制才会发生改变，否则保持不变。基于目前对事件驱动的研究方法和非线性系统的控制理论的启发，我们将事件驱动控制策略应用到非线性系统的指数镇定中，其主要的研究内容可概括如下：
　　本文中的第三章主要针对一般的非线性系统，应用基于事件驱动的控制策略，分析闭环系统的稳定性。首先利用传统的Backstepping方法，设计基于事件驱动的控制方法。给出驱动条件和适当的假设，利用Lyapunov稳定性、Young不等式等相关引理，最终证明了闭环系统是全局广义指数稳定的，并且排除了控制系统中可能存在的Zeno行为。进一步，将控制驱动策略应用到严格反馈系统以及输出反馈系统中，使得闭环系统达到稳定、Zeno行为得以排除并对其加以证明。最后，给出了二阶的严格反馈系统和输出反馈系统的仿真实例,画出了系统状态、控制输入等运动轨迹，验证了结论的有效性。
　　在实际的控制系统中，大多数的系统模型是难以精确的得到的。第四章针对带有扰动的非线性系统应用事件驱动控制策略。提出了基于事件驱动的非线性系统鲁棒控制，证明了控制系统全局广义指数收敛，排除了系统中的Zeno行为。最后，将这种控制策略应用到严格反馈系统及输出反馈系统的仿真实验中，进一步验证了本文中控制方法的有效性。

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第一章 绪论

1.1非线性系统

1.2网络控制系统的发展

1.3基于时间的驱动控制

1.4基于事件的驱动控制

1.5本文的工作

第二章 预备知识

2.1基本符号

2.2稳定性相关定理

2.3 Backstepping控制方法

2.4 Zeno行为

2.5常用引理

2.6本章小结

第三章 非线性系统的事件驱动控制

3.1引言

3.2问题描述

3.3稳定性分析

3.4严格反馈系统的事件驱动稳定性分析

3.5基于观测器的输出反馈系统事件驱动稳定性分析

3.6仿真实验

3.7本章小结

第四章 基于事件驱动的非线性系统鲁棒控制

4.1引言

4.2问题描述

4.3稳定性分析

4.4仿真实验

4.5本章小结

第五章 结论与展望

5.1本文工作

5.2展望

参考文献

致谢

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