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混杂动态系统是由连续时间(或离散时间)动态系统与离散事件动态系统相互混合而形成的一类动态系统。切换系统是一类混杂动态系统,它由若干个子系统和一个切换律构成,通过在各个子系统之间进行切换实现预定的控制目标。运用李亚普诺夫(Lyapunov)稳定性理论、线性矩阵不等式(LMI)方法、鲁棒控制技术,本硕士论文针对一类基于Takagi-Sugeno(T-S)模糊模型的切换模糊系统的稳定性、鲁棒控制等问题进行了深入的研究,具有重要的理论意义和应用价值。本硕士论文的主要工作和贡献有:
第一,针对一类带时滞的离散T-S切换模糊系统,研究了其稳定性及鲁棒H∞控制问题。分别基于单、多Lyapunov函数方法,给出了该类切换系统具有H∞性能的充分条件。运用并行分布补偿(PDC)方法,设计了实现该类切换系统H∞控制的状态反馈控制器。
第二,对于一类带时滞的连续T-S切换模糊系统,分析了其时滞依赖的稳定性问题。考虑H2/H∞性能指标,给出了该类切换闭环系统在外部干扰作用下的H2/H∞控制器和相应切换律的设计方案。同时,利用LMI工具箱,将该类问题转换为一个关于时滞的可求解时滞上界的优化问题。
第三,给出了一类网络控制系统(NCS)的T-S切换模糊系统模型。针对一类变时滞的网络控制系统,提出了一种基于切换策略的控制方案。根据时变时滞值引进切换模态,结合PDC方法,进行了状态反馈控制器和切换律的设计。利用Lyapunov稳定性理论、LMI方法和平均驻留时间方法,得到了该类闭坏网络控制系统实现指数渐近稳定的充分条件。
最后,针对一类子系统为T-S模型的切换模糊系统,给出了带有不确定的连续和离散时间切换模糊系统模型。通过采用PDC方法分别对每个模糊子系统进行状态反馈模糊控制器设计,并设计了依赖状态的切换律。同时,基于Lyapunov稳定性理论,进行了该切换闭环系统的二次渐近稳定性分析和仿真分析。