一類線性切換系統(tǒng)的優(yōu)化控制策略研究.pdf

1、南京理工大學(xué)碩士學(xué)位論文一類線性切換系統(tǒng)的優(yōu)化控制策略研究姓名：王春芳申請(qǐng)學(xué)位級(jí)別：碩士專業(yè)：控制理論與控制工程指導(dǎo)教師：向崢嶸20080615A b s t r a c tA s w i t c h e ds y s t e mi s a c l a s so fh y b r i dc o m p o s e d o fs e v e r a ld y n a m i c a ls u b s y s t e m sa n das

2、w i t c h i n gl a w t h a t s p e c i f i e st h ea c t i v es u b s y s t e ma te a c hi n s t a n to f t i m e ．S w i t c h e ds y s t e m sa r i s e i n m a n y e n g i n e e r i n g a p p l i c a t i o n s ．I t i s

3、o fg r e a t p r a c t i c a l v a l u e a n d t h e o r e t i c a ls i g n i f i c a n c et oi n v e s t i g a t e s w i t c h e ds y s t e m s ．T h i st h e s i sc o n c e m s w i t hs o m e I s s u e sr e l a t e d t

4、ot h eo p t i m a lc o n t r o l o f s w i t c h e ds y s t e m s ，s u c h a st h e d i s c r e t e - t i m e s w i t c h e d s y s t e m s ，s w i t c h e ds y s t e m s w i t h s t e p p e r t u r b a t i o n ，d i s c r

5、 e t e s w i t c h e ds y s t e m s w i t h t i m e - d e l a y , i n f i n i t e t i m es w i t c h e ds y s t e m s w i t h t i m e ．d e l a y ．T h em a i n c o n t r i b u t i o n sa r es u m m a r i z e d a sf o l l

6、o w s ：( 1 、) T h eq u a d r a t i co p t i m a lc o n t r o lf o rac l a s so f d i s c r e t el i n e a rs w i t c h e ds y s t e m sw i t ht h es w i t 6 h e dt i m e a n ds w i t c h e dn u m b e rf i x e di s s t u

7、d i e di nt h i sp a p e r ，b ym e a n so f d i s c r e t ed y n a m i c p r o g r a m m i n g p r i n c i p l e ，w e d i s i n t e g r a t ea m u l t i s t a g e d e c i s i o n p r o c e s s e s i n t oa s e r l e so f

8、s i n g l ed e c i s i o np r o c e s sw h i c h i s e a s yt o f i n d s o l u t i o n s ，a n dg i v e t h eo p t i m a l c o n t r o ls e q u e n c ea n d t h e o p t i m a ls w i t c h e d s e q u e n c e ．( 2 ) T h e

9、 q u a d r a t i co p t i m a lc o n t r o lf o r a c l a s so f s w i t c h i n gs y s t e m sw i t hs t e pp e r t u r b a t i o n1 5i n v e s t i ．g a t e d ，w h i l e t h e s w i t c h i n gs e q u e n c e a n ds w i

10、 t c h i n gf r e q u e n c y i s f i x e d ．B a s e d o nd y n a m i c p r o g r a m m i n g p r i n c i p l e ，u s i n g m u l t i l e v e l d e c i s i o n ，w e c a l c u l a t e d t h e o p t i m a ls w i t c h i n g

11、 t i m ea n d o p t i m a lc o n t r o li n p u t ．i na d d i t i o n , b y m a k i n g u s e o f t h ei m p r o v e d g e n e t i ca l g o r i t h m ，t h eo p t i m a ls e a r c h i n g i sa c c o m p l i s h e d ．．( 3

12、) B yt r a n s f o r m i n gt h ed i s c r e t e s w i t c h e ds y s t e m sw i t h t i m e - d e l a yi n t o n o n ·t i m e ’d e l a ys w i t c h e d s y s t e m s ，t h e o p t i m a l c o n t r o l o fd i s c r

13、e t e s w i t c h e d s y s t e m s w i t h t i m e ．- f l c l a y 1 5p r o p o s e d ．T h ec o r r e s p o n d i n ga u g m e n t e de q u a t i o ni s e s t a b l i s h e d , a n d b yt h em e t h o d so fo p t i m a l

14、c o n t r o l ，t h ec o n t r o lr u l ei s i n v e s t i g a t e d ．U s i n gd y n a m i c 。p r o g r a m m i n gp r i n c i p l e , t h em e t h o d o f o p t i m a lc o n t r o li sp r e s e n t e d ．( 4 1 T h eq u a

15、d r a t i co p t i m a l c o n t r o l f o r ac l a s s o fi n f i n i t e t i m e s w i t c h e d s y s t e m s w i t ht i r n e - d e l a yi ss t u d i e d ．B a s e do n H J B i n e q u a l i t i e s ，t h e o p t i m a

16、 lc o n t r o lo f i n f i n i t et i m es w i t c h e ds y s t e m s w i t ht i m e - d e l a yi sc o n v e r t e d i n t ot h et h ec o s tf u n c t i o n ．p r o b l e mo fs e e k i n gu p p e r a n d l o w e r b o u n

17、 d so fK e y w o r d s ：s w i t c h e ds y s t e m , s t e p p e r t u r b a t i o n , d y n a m i cp r o g r a m m i n g , g e n e t i c a l g o r i t h m ,t i m e —d e l a y , l i n e a rm a t r i x i n e q u a l i t y