切換系統(tǒng)的變結(jié)構(gòu)控制若干問(wèn)題的研究.pdf

1、切換系統(tǒng)是一類(lèi)重要的混雜系統(tǒng)，它有著廣泛的實(shí)際背景，由于在對(duì)系統(tǒng)建模以及在系統(tǒng)運(yùn)行過(guò)程中，總會(huì)存在未知因素，因此對(duì)不確定切換系統(tǒng)的研究具有重要的實(shí)際價(jià)值和理論意義。同時(shí)，變結(jié)構(gòu)控制作為一種消除系統(tǒng)不確定性影響的有效方法，已被廣泛應(yīng)用。但對(duì)于切換系統(tǒng)的變結(jié)構(gòu)控制，由于具有切換律、滑模面和控制器三重設(shè)計(jì)任務(wù)，設(shè)計(jì)過(guò)程十分復(fù)雜，目前還幾乎沒(méi)有結(jié)果被報(bào)道。本文研究了不確定切換系統(tǒng)的變結(jié)構(gòu)控制問(wèn)題。主要工作包括：
　　 研究了兩類(lèi)不確定切

2、換系統(tǒng)的魯棒H∞滑模變結(jié)構(gòu)控制問(wèn)題。首先針對(duì)一類(lèi)不確定切換系統(tǒng)，以線性矩陣不等式(LMIs)的形式給出了單H∞滑模面存在的充分條件，設(shè)計(jì)狀態(tài)依賴型切換律，設(shè)計(jì)變結(jié)構(gòu)控制器以保證切換系統(tǒng)的魯棒H∞控制問(wèn)題可解。其次，針對(duì)另外一類(lèi)不確定切換系統(tǒng)，以Riccati矩陣不等式的形式給出單H∞滑模面存在的充分條件，設(shè)計(jì)滯后切換律，保證了切換系統(tǒng)在滑模面上是可穩(wěn)的并且具有H∞干擾抑制水平γ。
　　 針對(duì)在實(shí)際工程中系統(tǒng)的狀態(tài)通常不可測(cè)的情況

3、，研究了一類(lèi)不確定切換系統(tǒng)的輸出反饋滑模變結(jié)構(gòu)控制問(wèn)題。設(shè)計(jì)出依賴于系統(tǒng)輸出的共同滑模面，使得系統(tǒng)在滑模面上是任意切換穩(wěn)定的并且對(duì)匹配和非匹配不確定性都具有不變性。分別設(shè)計(jì)出靜態(tài)和動(dòng)態(tài)輸出反饋?zhàn)兘Y(jié)構(gòu)控制器，保證切換系統(tǒng)的狀態(tài)能夠在有限時(shí)間內(nèi)到達(dá)共同滑模面。
　　 研究了一類(lèi)不確定切換系統(tǒng)基于降階觀測(cè)器的輸出反饋滑模變結(jié)構(gòu)控制問(wèn)題。通過(guò)求解帶約束的LMIs，設(shè)計(jì)出依賴于系統(tǒng)輸出的單滑模面。設(shè)計(jì)降階觀測(cè)器去估計(jì)切換面上系統(tǒng)的狀態(tài)，并

4、基于此降階觀測(cè)器，設(shè)計(jì)滯后切換律，保證系統(tǒng)在滑模上是可穩(wěn)的。
　　 討論了一類(lèi)帶有常時(shí)滯的不確定切換系統(tǒng)的滑模變結(jié)構(gòu)控制問(wèn)題。構(gòu)造單滑模面，使得該不確定切換時(shí)滯系統(tǒng)在滑模面上是可穩(wěn)的。對(duì)于時(shí)滯已知的情況，設(shè)計(jì)依賴于當(dāng)前狀態(tài)和時(shí)滯狀態(tài)的滯后切換律和變結(jié)構(gòu)控制器以確保閉環(huán)系統(tǒng)的穩(wěn)定性；針對(duì)時(shí)滯未知的情況，設(shè)計(jì)僅僅依賴于當(dāng)前狀態(tài)的滯后切換律和變結(jié)構(gòu)控制器，同樣保證了閉環(huán)系統(tǒng)的穩(wěn)定性。
　　 考慮了一類(lèi)不確定切換時(shí)滯系統(tǒng)的魯棒自

5、適應(yīng)變結(jié)構(gòu)控制問(wèn)題。首次基于多Lyapunov函數(shù)方法，設(shè)計(jì)滯后切換律。當(dāng)系統(tǒng)的非線性不確定性的上界已知時(shí)設(shè)計(jì)變結(jié)構(gòu)控制器以保證切換系統(tǒng)的穩(wěn)定性，當(dāng)系統(tǒng)的非線性不確定性的上界未知時(shí)，引入自適應(yīng)參數(shù)估計(jì)方法，設(shè)計(jì)自適應(yīng)變結(jié)構(gòu)控制器同樣保證了系統(tǒng)的穩(wěn)定性。
　　 基于駐留時(shí)間方法，討論了一類(lèi)同時(shí)包含穩(wěn)定和不穩(wěn)定的子系統(tǒng)的不確定非線性級(jí)聯(lián)切換系統(tǒng)的積分滑模變結(jié)構(gòu)控制問(wèn)題。設(shè)計(jì)非線性積分滑模面，使得滑模對(duì)于滿足一定駐留時(shí)間條件的任意切換