時滯切換系統(tǒng)有限時間穩(wěn)定性研究.pdf

1、現(xiàn)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(xiàn)象,且在針對實際系統(tǒng)的建模和分析時,單純的切換系統(tǒng)理論或脈沖系統(tǒng)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(tǒng)的模型的研究逐漸得到了控制界的廣泛關(guān)注.此外,在控制理論研究中,人們往往關(guān)注的是Lyapunov穩(wěn)定性,但在工程應(yīng)用中,例如一些工作時間短、反應(yīng)快的系統(tǒng),通常的Lyapunov穩(wěn)定未必能達(dá)到預(yù)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(tǒng)超調(diào)過大、反應(yīng)過緩

2、等不良影響.于是,有限時間穩(wěn)定在例如機(jī)械手控制、移動機(jī)器人控制、電機(jī)控制、空間飛行器控制等許多控制領(lǐng)域中顯得尤為重要.
　　本文主要研究的對象及內(nèi)容分別是:一類狀態(tài)帶有時變延遲的脈沖切換系統(tǒng);系統(tǒng)的魯棒有限時間控制問題.其主要結(jié)論包括以下兩個部分:
　　1)時變時滯脈沖切換系統(tǒng)的有限時間保性能控制器設(shè)計.
　　研究了一類其狀態(tài)帶有時變延遲的脈沖切換系統(tǒng)的有限時間保性能控制器設(shè)計問題.首先,重新給出系統(tǒng)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(tǒng)輸入恒為零的情形,基于多Lyapunov函數(shù)法和平均逗留時間的技術(shù),得出了脈沖切換系統(tǒng)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(tǒng)在切換時刻發(fā)生的脈沖現(xiàn)象.然后,考慮系統(tǒng)輸入不恒為零的情形,類似推理得出系統(tǒng)有限時間有界的充分條件,從而設(shè)計出有限時間保性能控制器,使得相應(yīng)的閉環(huán)系統(tǒng)有限時間保性能控制,同時得到了系統(tǒng)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(shù),將所有的充分條件都以嚴(yán)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(tǒng)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(tǒng)的魯棒有限時間性能分析進(jìn)行了研究,其中所考慮的不確定性是范數(shù)有界的.首先,分析系統(tǒng)魯棒有限時間保性能控制問題,并給出充分條件,同時設(shè)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(tǒng)是魯棒有限時間加權(quán)L2增益的充分條件.