基于事件/时间触发方法的切换系统稳定性研究

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近年来,切换系统已经成为研究混杂系统的重要模型,并逐渐成为控制理论研究的一个热门方向。切换系统由一系列子系统及控制子系统运行的切换规则构成。对于工程应用而言,由带宽引起的计算与信息传输能力受限的现象普遍存在,这一问题对于切换系统的实际应用来说,是一个挑战也是亟待解决的问题。因此,用事件/时间触发的方法来研究切换系统具有重要的理论价值和实际意义。  本研究主要内容包括:⑴讨论了子系统可镇定时事件触发切换系统的稳定性,结合基于模态的平均停留时间方法和多Lyapunov函数方法,采用与事件触发规则相关的切换规则,设计了能够保证系统最终有界的切换信号,并给出了最终有界的充分条件。⑵针对事件触发切换系统,设计触发规则,采用比较原理的方法,结合基于模态的平均停留时间方法得到了保证切换事件触发系统的渐近稳定充分条件,并给出与事件触发规则和子系统信息相关的切换信号。采用多Lyapunov函数和状态转移矩阵两种方法,给出的仿真例子表明了结果的有效性并对两种方法进行了比较。⑶讨论了具有不稳定子系统的事件/时间触发切换系统的稳定性,采用了基本时间单元方法和凸包Lyapunov函数相结合的方法,设计具有时间和事件触发两种机制的触发规则,并结合与模态相关的平均停留时间方法,设计了能够保证具有不稳定子系统的事件触发切换系统最终稳定的切换信号。
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