一类切换广义系统的H2/H∞控制

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切换广义系统是一类重要的混杂系统,它是由多个子系统组成,各个子系统可以进行自由切换,也可以通过设计恰当的切换规则控制子系统之间切换。切换广义系统与正常的切换系统相比较,其子系统都是正常的线性或者非线性的广义系统。广义系统理论日益完善,极大的促进了切换广义系统的发展。因此,本文主要研究了一类切换广义系统的混合H2/H∞控制问题。本文基于广义系统Lyapunov稳定性理论,在切换规则的作用下,利用多Lyapunov函数方法和线性矩阵不等式方法,分别对切换广义系统的H2控制和混合H2/H∞控制问题进行研究,主要研究工作如下:(1)针对一类切换广义系统,研究了线性切换广义系统的H2状态反馈控制问题。给出了由多Lyapunov函数和线性矩阵不等式得出的一个使闭环系统渐近稳定且满足H2性能指标的控制器存在的充分条件,并设计了相应的控制器和切换策略。数值算例证实方法的正确性。(2)对于一类切换广义系统的H2/H∞状态反馈控制问题。首先,利用多Lyapunov函数,给出满足切换广义系统稳定性和H2/H∞性能指标的线性矩阵不等式。然后,通过建立和求解一个凸优化问题,得出切换广义系统H2/H∞控制的一种具有更小保守性的求解方法。最后,给出了切换广义系统H2/H∞控制的状态反馈控制器设计定理和切换规则,并通过数值实例验证的结果的可靠性。
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