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一类切换线性系统的分析与控制
中文名称: 一类切换线性系统的分析与控制
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论文编号: 3102587收藏本论文】【我的收藏】【我要投稿
英文名称: Analysis and Control on a Class of Switched Linear Systems
学位类型: 博士毕业论文
作者: 涉及隐私,隐去***  作者本人请参看权力声明>>
导师: 涉及隐私,隐去***
毕业学校: 涉及隐私,隐去***
专业: 控制理论与控制工程
毕业年份: 涉及隐私,隐去***
关键字: 混杂系统 切换系统 鲁棒镇定 可靠控制 震颤 输入饱和 切换线性系统
简介目录: 点击此处 免费索取本论文简介和目录>>
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论文简介:本文研究了一类切换线性系统分析与控制中的若干问题,主要内容如下: ⒈利用正交变换证明了子系统状态阵为正规阵的切换线性系统可在任意切换作用下渐近稳定;针对子系统状态阵为上(下)三角阵的切换线性系统以及一类二阶切换线性系统,采用公共 Lyapunov 函数法证明了系统可在任意切换作用下稳定;基于滞留时间法得到了一般形式切换线性系统稳定的一个充分条件。 ⒉研究了无外输入切换线性系统动态过程中的震颤现象。分析了二阶切换线性系统的收敛震颤现象与相轨迹的旋向以及相轨迹极半径增减趋势之间的关系,进而得到忽略切换延迟时二阶切换线性系统出现收敛震颤模态的充分条件。给出了切换角及一次震颤后极半径变化量的计算公式,在此基础上得到考虑切换延迟时二阶切换线性系统出现收敛震颤模态的充分条件。所得结果可用于镇定无输入切换系统。最后针对无外输入高阶切换系统,定义了震颤模态并给出收敛震颤模态的判断方法。 ⒊研究了时延切换线性系统的鲁棒镇定。针对参数不确定离散时延切换线性系统,基于多重Lyapunov 函数法采用状态反馈实现了任意切换作用下的鲁棒H<,∞>镇定,给出了迭代算法用于求解定理中的非线性矩阵不等式;采用动态输出反馈实现了离散时延切换线性系统在任意切换作用下的镇定。基于平均滞留时间法研究了循环切换序列作用下离散时延切换线性系统的状态反馈鲁棒H<,∞>镇定,给出了循环切换序列平均滞留时间的取值范围以及状态反馈控制律的设计方法。最后研究了状态依赖型切换规则作用下连续时间时变时延切换线性系统的鲁棒可靠控制,在最小滞留时间已知时,基于多重Lyapunov 函数法设计了状态反馈控制器,使得执行机构在正常工作及出现局部故障两种情况下时延切换线性系统均可鲁棒渐近稳定。 ⒋研究了单输入饱和切换系统的镇定及利用切换扩大收敛域。分别基于公共Lyapunov函数法及多重Lyapunov 函数法,研究了单输入饱和切换系统的状态反馈镇定,提出了相应的切换策略以扩大收敛域。针对由两个二阶子系统组成的输入饱和切换线性系统,分析了相轨迹的运动特点并用于设计状态反馈控制律,结合所提的切换策略实现了系统的全局镇定。研究了一类概率密度函数为已知的参数不确定输入饱和切换系统在任意切换作用下的状态反馈鲁棒镇定,给出了随机梯度算法求解反馈控制律,证明了算法的收敛性。
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