广义时变时滞马尔科夫跳变系统的滑模控制研究

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相比于普通马尔科夫跳变系统,广义马尔科夫跳变系统能够对一些实际工程系统的特征做出更好的描述,而时滞现象在实际工程中也广泛存在且会对系统性能产生较大的影响。基于此,本论文对广义时变时滞马尔科夫跳变系统的滑模控制问题展开了研究与分析。本文的主要研究内容如下:1.对一类带有不确定项的广义时变时滞马尔科夫跳变系统的鲁棒H∞滑模控制问题进行研究。首先设计一个积分滑模面,得到一个滑动模态下的系统模型,通过构造一个时滞依赖的Lyapunov-Krasovskii泛函,以严格LMI的形式给出满足滑动模态下系统随机容许并满足H∞性能的充分条件,并借助变量替换等方法设计满足条件的控制器。然后是设计滑模控制律,以确保闭环系统能够在有限时间内到达滑模面,并在滑模面运动。最后通过数值例子来说明所提方法的有效性。2.针对带非线性项的广义时变时滞马尔科夫跳变系统研究了基于非脆弱观测器的H∞滑模控制问题。非脆弱观测器与滑模控制相结合可以有效地在状态不可测的情况下对系统进行良好的控制。先是设计了一个状态观测器,针对滑动模态下的观测器模型与误差系统模型所构成的增广系统模型,通过变量替换以及相关的不等式放缩技术以严格LMI的形式给出了确保增广系统在滑模面上是随机容许且满足H∞性能的充分条件。接着设计一个滑模控制律来确保观测器状态能够到达所设计的滑模面。最后利用数值算例验证了所得理论结果的可行性。
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