论文部分内容阅读
切换系统是一种特殊类型的混杂系统,由于可作为模型广泛应用于系统控制和计算机科学中,因而受到众多学者的广泛关注。研究切换系统的一个关键问题是系统的稳定性分析,但是在实际工程应用中,由于执行器饱和与状态饱和的影响,控制系统的稳定性很难保证。另外,为了适应实际系统控制,怎样在节约资源和保证系统鲁棒性的基础上,使控制系统在有限时间内达到预期的性能成为研究的热点问题。因此,针对饱和切换系统的鲁棒控制、有限时间控制和事件触发控制的研究,具有重要的理论研究意义和实际应用价值。本文研究几类饱和切换系统的控制,主要内容包括以下几个部分:第一部分是绪论,主要介绍切换系统、执行器饱和、状态饱和以及事件触发机制的背景、意义以及国内外研究现状。第二部分研究一类具有执行器饱和、不匹配不确定性和外部干扰的不确定连续时间切换线性系统的鲁棒H∞控制。首先,基于平均驻留时间和线性矩阵不等式方法,设计一个低增益状态反馈控制器,使闭环系统指数稳定且满足H∞控制性能。然后,在切换系统的状态不完全可测时,设计一个基于观测器的H∞控制器。第三部分研究一类具有状态饱和、时滞和非线性的连续时间切换系统基于事件触发的有限时间H∞控制。首先,为了消除Zeno行为,得到相邻触发间隔的最小正下界。然后,基于平均驻留时间和线性矩阵不等式方法,设计基于事件触发的H∞有限时间控制器,以确保闭环系统是有限时间稳定的。第四部分研究一类具有状态饱和、执行器饱和、非线性和外部扰动的离散时间切换系统基于事件触发的无源控制。首先,基于事件触发机制,通过线性矩阵不等式方法和平均驻留时间方法,对闭环系统进行指数稳定性分析和无源性分析。然后,设计事件触发无源控制器并通过求解线性矩阵不等式计算出所设计的控制器。第五部分是总结与展望,总结了本文主要研究结果,并对未来需要进一步研究的科研工作进行展望。