切換系統(tǒng)的魯棒動態(tài)輸出反饋控制.pdf

1、本論文主要研究了不確定切換系統(tǒng)、脈沖切換系統(tǒng)和切換組合系統(tǒng)的魯棒動態(tài)輸出反饋控制問題。目前，對眾多類型性能指標(biāo)的系統(tǒng)綜合問題，都有賴于采用狀態(tài)反饋才能得以實(shí)現(xiàn)，表明狀態(tài)反饋在功能上要遠(yuǎn)優(yōu)于輸出反饋。然而，狀態(tài)作為系統(tǒng)內(nèi)部變量組，或由于不可能全部直接測量，或由于量測手段在經(jīng)濟(jì)性和適用性上的限制，從而使?fàn)顟B(tài)反饋物理實(shí)現(xiàn)成為不可能或很困難的事。狀態(tài)反饋在性能上的不可替代性和在物理上的不能實(shí)現(xiàn)性，形成了一個尖銳的矛盾。解決這個矛盾通常需要采用動

2、態(tài)輸出反饋方案，也就是在反饋系統(tǒng)中單獨(dú)或同時引入串聯(lián)補(bǔ)償器和并聯(lián)補(bǔ)償器，從而使輸出反饋達(dá)到狀態(tài)反饋功能。因此，本文針對不確定切換系統(tǒng)、脈沖切換系統(tǒng)和切換組合系統(tǒng)，分別設(shè)計出魯棒動態(tài)輸出反饋控制器及相應(yīng)的切換策略，實(shí)現(xiàn)了閉環(huán)系統(tǒng)的魯棒穩(wěn)定。主要采用李雅普諾夫函數(shù)方法及完備性條件、凸組合技術(shù)，變量替換方法，同時結(jié)合線性矩陣不等式(LMI)技術(shù)來處理這三類切換系統(tǒng)的魯棒鎮(zhèn)定問題及其魯棒性能。 本文的安排如下： 第一章簡單介紹了

3、混雜系統(tǒng)概念、切換系統(tǒng)的研究現(xiàn)狀、方法、應(yīng)用領(lǐng)域及脈沖切換系統(tǒng)的研究現(xiàn)狀和本文的研究內(nèi)容、方法、理論與實(shí)際意義。 第二章主要探討了不確定線性切換系統(tǒng)的魯棒動態(tài)輸出反饋鎮(zhèn)定問題。在狀態(tài)矩陣和控制輸入矩陣同時帶有未知、時變但有界的不確定性和外界擾動的情況下，且外界擾動范數(shù)有界，利用完備性條件，得到了此類切換系統(tǒng)漸近穩(wěn)定的充分條件，并設(shè)計出了魯棒動態(tài)輸出反饋控制器及相應(yīng)的切換策略。 第三章進(jìn)一步在已有的切換系統(tǒng)理論基礎(chǔ)上，研究

4、了一類不確定脈沖切換系統(tǒng)的魯棒H<,∞>動態(tài)輸出反饋鎮(zhèn)定問題。利用LMI技術(shù)、變量替換方法及Lyapunov函數(shù)方法，設(shè)計出使此類系統(tǒng)魯棒穩(wěn)定且具有H<,∞>性能的魯棒H<,∞>動態(tài)輸出反饋控制器和脈沖控制律。 第四章探討了一類線性切換組合系統(tǒng)的魯棒H<,∞>鎮(zhèn)定問題。在子系統(tǒng)存在有限個備選的觀測器且每個單一的觀測器均不能保證相應(yīng)的誤差子系統(tǒng)漸近穩(wěn)定且具有H<,∞>性能的情況下，基于凸組合技術(shù)，設(shè)計出相應(yīng)的切換策略，經(jīng)由觀測器切