隨機擾動下離散時間馬爾科夫跳躍系統(tǒng)的飽和控制器設計.pdf

1、在控制系統(tǒng)中有一類狀態(tài)由連續(xù)時間和離散事件共同驅動的系統(tǒng)，這類系統(tǒng)被稱為混合系統(tǒng)。作為一類重要的混合系統(tǒng)，馬爾科夫跳躍系統(tǒng)（簡稱跳躍系統(tǒng)）中離散事件的發(fā)生可以通過馬爾科夫過程加以描述。跳躍系統(tǒng)可以對大量結構復雜的工程系統(tǒng)進行建模，考慮到現(xiàn)實中系統(tǒng)受到的各種噪聲干擾，對這種情況下跳躍系統(tǒng)的研究成為國內(nèi)外的一個熱點問題。
　　 針對任意分布隨機噪聲干擾下的跳躍系統(tǒng)，本文利用粒子控制算法研究了系統(tǒng)狀態(tài)和輸入存在約束下的飽和控制器設計問

2、題。根據(jù)實際系統(tǒng)中噪聲分布函數(shù)構建噪聲樣本，通過大數(shù)定律將原先復雜的隨機系統(tǒng)轉化為一系列確定性系統(tǒng)，進而采用混合整數(shù)線性規(guī)劃對這些確定性系統(tǒng)進行控制器設計，以確保原隨機系統(tǒng)能夠滿足一定的可靠性要求。然而在許多實際的工程中，系統(tǒng)運行時間偏長，并且需要采集大量樣本以保證控制的精度。這些因素都增加了粒子控制算法的計算量，即其計算復雜度依賴于系統(tǒng)運行時間的長短和采樣粒子的數(shù)目，從而限制了算法的實際應用。為降低該算法復雜度，本文提出幾種改進算法。

3、主要工作如下:
　　 1、針對任意噪聲干擾下的跳躍線性系統(tǒng)，采用粒子控制算法設計飽和控制器，確保系統(tǒng)滿足一定的可靠性。該算法利用大數(shù)定律，將隨機問題轉化為確定性問題，繼而設計滿足隨機系統(tǒng)控制要求的控制器。
　　 2、針對1點中的控制方法，為了降低其計算復雜度，作者從兩個方面做了改進。在時間步數(shù)方面，將整個時間區(qū)間劃分為多個子區(qū)間，并分別設計子區(qū)間上的控制器。在粒子數(shù)方面，根據(jù)部分粒子設計控制器，并驗證其可靠性，通過逐步增