混合系統(tǒng)的輸入-狀態(tài)-穩(wěn)定性(ISS)與控制研究.pdf

1、隨著科學技術(shù)的進步和生產(chǎn)力的發(fā)展,控制系統(tǒng)也變得越來越復雜,往往具有高度的非線性性和不確定性。其中一個重要的復雜控制系統(tǒng)就是混合系統(tǒng),混合系統(tǒng)廣泛存在于客觀世界中。近年來,在混合系統(tǒng)的穩(wěn)定性、可控性等方面得到了較為廣泛的進一步研究與應用,人們已經(jīng)廣泛認識到對混合系統(tǒng)及其控制的研究具有十分重要的理論意義和實際的應用價值,對混合系統(tǒng)的認識是非線性科學的重要成就之一。但目前國內(nèi)還缺乏系統(tǒng)有效的分析和綜合方法,因而,對混合系統(tǒng)的穩(wěn)定性和控制研究

2、具有廣泛而深遠的意義。本文針對兩種典型的混合系統(tǒng):脈沖混合系統(tǒng)和切換系統(tǒng),主要探討了其輸入-狀態(tài)-穩(wěn)定性和優(yōu)化控制等問題。
　　首先對混合系統(tǒng)的研究背景和研究現(xiàn)狀進行了綜述,簡介了脈沖混合系統(tǒng)和切換系統(tǒng)這兩類典型的混合系統(tǒng)的研究現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢,之后介紹了相關(guān)的一些數(shù)學基礎(chǔ)知識、李雅普諾夫穩(wěn)定性理論、輸入-狀態(tài)-穩(wěn)定性(ISS)等有關(guān)的理論基礎(chǔ)知識。
　　然后研究了非線性脈沖混合系統(tǒng)的輸入-狀態(tài)-穩(wěn)定性問題。對于無輸入的脈沖混

3、合系統(tǒng),給出了其輸入-狀態(tài)-穩(wěn)定性在無輸入的情況下即穩(wěn)定性的數(shù)學證明,給出了其穩(wěn)定的定理,并以此為基礎(chǔ),證明了有輸入的非線性脈沖混合系統(tǒng)的輸入-狀態(tài)-穩(wěn)定性,并給出了一個數(shù)值例子來說明其有效性。對于非線性時滯脈沖混合系統(tǒng),主要是介紹了其滿足輸入-狀態(tài)-穩(wěn)定性的一個充分條件,然后是通過仿真實驗來分析不同類型的非線性時滯脈沖混合系統(tǒng)的穩(wěn)定性,探討了系統(tǒng)的初始狀態(tài)和系統(tǒng)的外界輸入干擾對于系統(tǒng)的輸入-狀態(tài)-穩(wěn)定性的影響。并通過仿真實驗,驗證了在