幾類切換系統(tǒng)的滑?？刂?pdf

1、切換系統(tǒng)是由一組連續(xù)或離散動態(tài)子系統(tǒng)組成，并按某種切換規(guī)則在各子系統(tǒng)之間切換的混雜系統(tǒng)，是混雜系統(tǒng)理論與應用研究中非常活躍的一個分支。由于眾多實際工程系統(tǒng)，比如化工過程、交通傳輸過程、計算機控制系統(tǒng)、通訊工業(yè)等可以建模成切換系統(tǒng)，因而在過去的幾年內，切換系統(tǒng)已經(jīng)受到國內外學者的廣泛關注。另外，在許多智能控制器的設計上，為了克服傳統(tǒng)的單一控制器的缺點，為提高系統(tǒng)性能，而采取多控制器切換的智能控制系統(tǒng)，這樣其閉環(huán)系統(tǒng)也形成了切換系統(tǒng)。另一方

2、面，滑模控制具有對參數(shù)攝動不敏感、抗干擾能力強和響應速度快等優(yōu)點，近二十年滑?？刂品椒ㄒ呀?jīng)取得了許多重要的成果，并用于研究時變切換系統(tǒng)、不確定系統(tǒng)、時延系統(tǒng)和隨機系統(tǒng)等，但有關切換系統(tǒng)的滑模控制很少有報道，有待進一步發(fā)展和完善。本文將在前人工作的基礎上，針對切換系統(tǒng)中的參數(shù)攝動和非線性擾動，研究切換系統(tǒng)的滑模控制問題，并對一類Markov切換系統(tǒng)，進行了滑?？刂破髟O計。論文的主要研究工作可以概括如下：
　　1.第1章首先簡單介紹了

3、問題的研究背景、切換系統(tǒng)的基本概念、分析方法、設計方法和當前國內外在該領域的研究現(xiàn)狀。其次，介紹了滑?？刂频幕局R、特性、設計方法和應用，為后續(xù)工作提供了充分的理論基礎。最后介紹了本論文的主要研究內容。
　　2.第2章回顧了切換系統(tǒng)的穩(wěn)定性、能控性和能觀測性分析以及切換系統(tǒng)的滑?？刂啤Ｊ紫冉o出了公共二次Lyapunov函數(shù)存在的條件和構造方法，并用公共二次Lyapunov函數(shù)分析了切換線性系統(tǒng)的穩(wěn)定性。其次用多Lyapunov函

4、數(shù)法分析了切換線性系統(tǒng)的穩(wěn)定性。同時總結了以上兩種方法各自的特點及在切換系統(tǒng)穩(wěn)定性分析方面的保守性和適用性。最后分析了切換系統(tǒng)的控制以及滑?？刂朴糜谇袚Q系統(tǒng)的必要性，總結了切換系統(tǒng)理想滑模面和滑模控制器的設計方法。
　　3.第3章研究了線性切換系統(tǒng)基于觀測器的魯棒控制問題。針對系統(tǒng)狀態(tài)不易直接測量，或不可能實際上獲得系統(tǒng)全部狀態(tài)變量的切換系統(tǒng)，應用公共二次Lyapunov函數(shù)設計了切換系統(tǒng)的降階觀測器，使得觀測誤差系統(tǒng)在任意切換下

5、是漸進穩(wěn)定的。并基于所設計的觀測器進一步獲得切換系統(tǒng)的理想滑模面和滑模控制器。
　　4.第4章研究了切換系統(tǒng)的輸出反饋滑?？刂茊栴}。首先，針對一類無擾動的線性切換系統(tǒng)，設計了輸出反饋滑模函數(shù)，給出了滑模系數(shù)存在的充分必要條件，設計了輸出反饋滑?？刂破鳌Ｆ浯?，在第一節(jié)的基礎上進一步研究了非線性擾動切換系統(tǒng)的降階輸出反饋滑模控制問題。給出了切換系統(tǒng)滑動模態(tài)可達條件，同時設計了各子系統(tǒng)的理想滑模面和滑?？刂破鳎归]環(huán)切換系統(tǒng)對于未知非線

6、性擾動具有魯棒性。
　　5.第5章研究離散線性切換系統(tǒng)的滑?？刂茊栴}。首先，基于多Lyapunov函數(shù)設計了任意切換下穩(wěn)定的滑模面。采用滑模函數(shù)預測模型及滑模參考軌跡，結合預測控制中的反饋校正和滾動優(yōu)化方法，設計了一組滑?？刂破?，使得閉環(huán)系統(tǒng)在任意切換下漸近穩(wěn)定。其次，針對傳統(tǒng)變結構控制應用于離散系統(tǒng)時易失去其魯棒性的問題，提出了一種采用帶調整參數(shù)遞歸式滑模函數(shù)的離散滑模控制策略，改進了離散時間滑?？刂葡到y(tǒng)的趨近律方法，并針對不確