幾類切換系統(tǒng)的滑?？刂?pdf

1、切換系統(tǒng)是由一組連續(xù)或離散動(dòng)態(tài)子系統(tǒng)組成，并按某種切換規(guī)則在各子系統(tǒng)之間切換的混雜系統(tǒng)，是混雜系統(tǒng)理論與應(yīng)用研究中非?；钴S的一個(gè)分支。由于眾多實(shí)際工程系統(tǒng)，比如化工過(guò)程、交通傳輸過(guò)程、計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)、通訊工業(yè)等可以建模成切換系統(tǒng)，因而在過(guò)去的幾年內(nèi)，切換系統(tǒng)已經(jīng)受到國(guó)內(nèi)外學(xué)者的廣泛關(guān)注。另外，在許多智能控制器的設(shè)計(jì)上，為了克服傳統(tǒng)的單一控制器的缺點(diǎn)，為提高系統(tǒng)性能，而采取多控制器切換的智能控制系統(tǒng)，這樣其閉環(huán)系統(tǒng)也形成了切換系統(tǒng)。另一方

2、面，滑?？刂凭哂袑?duì)參數(shù)攝動(dòng)不敏感、抗干擾能力強(qiáng)和響應(yīng)速度快等優(yōu)點(diǎn)，近二十年滑模控制方法已經(jīng)取得了許多重要的成果，并用于研究時(shí)變切換系統(tǒng)、不確定系統(tǒng)、時(shí)延系統(tǒng)和隨機(jī)系統(tǒng)等，但有關(guān)切換系統(tǒng)的滑?？刂坪苌儆袌?bào)道，有待進(jìn)一步發(fā)展和完善。本文將在前人工作的基礎(chǔ)上，針對(duì)切換系統(tǒng)中的參數(shù)攝動(dòng)和非線性擾動(dòng)，研究切換系統(tǒng)的滑模控制問(wèn)題，并對(duì)一類Markov切換系統(tǒng)，進(jìn)行了滑?？刂破髟O(shè)計(jì)。論文的主要研究工作可以概括如下：
　　1.第1章首先簡(jiǎn)單介紹了

3、問(wèn)題的研究背景、切換系統(tǒng)的基本概念、分析方法、設(shè)計(jì)方法和當(dāng)前國(guó)內(nèi)外在該領(lǐng)域的研究現(xiàn)狀。其次，介紹了滑?？刂频幕局R(shí)、特性、設(shè)計(jì)方法和應(yīng)用，為后續(xù)工作提供了充分的理論基礎(chǔ)。最后介紹了本論文的主要研究?jī)?nèi)容。
　　2.第2章回顧了切換系統(tǒng)的穩(wěn)定性、能控性和能觀測(cè)性分析以及切換系統(tǒng)的滑?？刂?。首先給出了公共二次Lyapunov函數(shù)存在的條件和構(gòu)造方法，并用公共二次Lyapunov函數(shù)分析了切換線性系統(tǒng)的穩(wěn)定性。其次用多Lyapunov函

4、數(shù)法分析了切換線性系統(tǒng)的穩(wěn)定性。同時(shí)總結(jié)了以上兩種方法各自的特點(diǎn)及在切換系統(tǒng)穩(wěn)定性分析方面的保守性和適用性。最后分析了切換系統(tǒng)的控制以及滑模控制用于切換系統(tǒng)的必要性，總結(jié)了切換系統(tǒng)理想滑模面和滑?？刂破鞯脑O(shè)計(jì)方法。
　　3.第3章研究了線性切換系統(tǒng)基于觀測(cè)器的魯棒控制問(wèn)題。針對(duì)系統(tǒng)狀態(tài)不易直接測(cè)量，或不可能實(shí)際上獲得系統(tǒng)全部狀態(tài)變量的切換系統(tǒng)，應(yīng)用公共二次Lyapunov函數(shù)設(shè)計(jì)了切換系統(tǒng)的降階觀測(cè)器，使得觀測(cè)誤差系統(tǒng)在任意切換下

5、是漸進(jìn)穩(wěn)定的。并基于所設(shè)計(jì)的觀測(cè)器進(jìn)一步獲得切換系統(tǒng)的理想滑模面和滑?？刂破?。
　　4.第4章研究了切換系統(tǒng)的輸出反饋滑?？刂茊?wèn)題。首先，針對(duì)一類無(wú)擾動(dòng)的線性切換系統(tǒng)，設(shè)計(jì)了輸出反饋滑模函數(shù)，給出了滑模系數(shù)存在的充分必要條件，設(shè)計(jì)了輸出反饋滑?？刂破?。其次，在第一節(jié)的基礎(chǔ)上進(jìn)一步研究了非線性擾動(dòng)切換系統(tǒng)的降階輸出反饋滑模控制問(wèn)題。給出了切換系統(tǒng)滑動(dòng)模態(tài)可達(dá)條件，同時(shí)設(shè)計(jì)了各子系統(tǒng)的理想滑模面和滑?？刂破?，使閉環(huán)切換系統(tǒng)對(duì)于未知非線

6、性擾動(dòng)具有魯棒性。
　　5.第5章研究離散線性切換系統(tǒng)的滑模控制問(wèn)題。首先，基于多Lyapunov函數(shù)設(shè)計(jì)了任意切換下穩(wěn)定的滑模面。采用滑模函數(shù)預(yù)測(cè)模型及滑模參考軌跡，結(jié)合預(yù)測(cè)控制中的反饋校正和滾動(dòng)優(yōu)化方法，設(shè)計(jì)了一組滑?？刂破鳎沟瞄]環(huán)系統(tǒng)在任意切換下漸近穩(wěn)定。其次，針對(duì)傳統(tǒng)變結(jié)構(gòu)控制應(yīng)用于離散系統(tǒng)時(shí)易失去其魯棒性的問(wèn)題，提出了一種采用帶調(diào)整參數(shù)遞歸式滑模函數(shù)的離散滑?？刂撇呗?，改進(jìn)了離散時(shí)間滑模控制系統(tǒng)的趨近律方法，并針對(duì)不確