時滯切換系統有限時間穩(wěn)定性研究.pdf

1、現代工業(yè)不斷發(fā)展,其過程中不可避免的存在脈沖和切換的現象,且在針對實際系統的建模和分析時,單純的切換系統理論或脈沖系統理論都具有一定的局限性,從而,對一類稱之為脈沖切換系統的模型的研究逐漸得到了控制界的廣泛關注.此外,在控制理論研究中,人們往往關注的是Lyapunov穩(wěn)定性,但在工程應用中,例如一些工作時間短、反應快的系統,通常的Lyapunov穩(wěn)定未必能達到預期的控制效果,且有時還會因為外界擾動或不確定等因素致使系統超調過大、反應過緩

2、等不良影響.于是,有限時間穩(wěn)定在例如機械手控制、移動機器人控制、電機控制、空間飛行器控制等許多控制領域中顯得尤為重要.
　　本文主要研究的對象及內容分別是:一類狀態(tài)帶有時變延遲的脈沖切換系統;系統的魯棒有限時間控制問題.其主要結論包括以下兩個部分:
　　1)時變時滯脈沖切換系統的有限時間保性能控制器設計.
　　研究了一類其狀態(tài)帶有時變延遲的脈沖切換系統的有限時間保性能控制器設計問題.首先,重新給出系統有限時間有界、有限

3、時間保性能控制的定義.其次,考慮系統輸入恒為零的情形,基于多Lyapunov函數法和平均逗留時間的技術,得出了脈沖切換系統有限時間有界的充分條件.其中,需要重點考慮的是如何處理帶有時變延遲的脈沖切換系統在切換時刻發(fā)生的脈沖現象.然后,考慮系統輸入不恒為零的情形,類似推理得出系統有限時間有界的充分條件,從而設計出有限時間保性能控制器,使得相應的閉環(huán)系統有限時間保性能控制,同時得到了系統的一個有限時間保性能控制界.最后,利用線性矩陣不等式(

4、LMIs)技術,將所有的充分條件都以嚴格的線性矩陣不等式給出,并仿真實例驗證所獲得的充分條件是有效的.
　　2)時變時滯不確定脈沖切換系統魯棒有限時間性能分析.
　　對一類帶有時變延遲的不確定脈沖切換系統的魯棒有限時間性能分析進行了研究,其中所考慮的不確定性是范數有界的.首先,分析系統魯棒有限時間保性能控制問題,并給出充分條件,同時設計出一個有限時間保性能控制器.其次,給出了能夠保證系統是魯棒有限時間加權L2增益的充分條件.