时滞切换系统的鲁棒h-%2c∞-控制论文

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1、时滞切换系统的鲁棒H∞控制摘要混杂系统是一类复杂系统，由相互作用的连续动态和离散动态组成。混杂系统具有广泛的实际应用，但却难以用传统的控制手段来处理，所以它是当今控制领域研究的热点问题之一。切换系统是一类特殊的混杂系统，是由一系列连续时间和离散时间的子系统组成，子系统之间的切换由切换律来完成，可为混杂系统的研究提供理论和方法上的借鉴和支持。切换系统广泛的存在于实际应用中。在系统的实际运行中，由于建模误差、测量误差和近似线性化等因素使系统不可避免的含有未知参数和干扰，时滞是指信号传输的延迟，在工业系

2、统中，时滞现象是极其普遍的。同时，不确定性也是引起系统不稳定的一个因素，H∞控制理论基于在一定程度上尽可能地抑制扰动对系统性能的影响应运而生。因此，研究切换系统的鲁棒H∞控制具有重要的实际价值和理论意义。本文主要研究了时滞切换系统的鲁棒H∞控制问题，运用了李雅普诺夫函数方法、变量替换方法，同时结合线性矩阵不等式(LMI)技术来处理切换系统。通过数值例子验证所设计方法的正确性、有效性和可行性。全文内容安排如下：第一章介绍了混杂系统和切换系统的概念、研究方法和应用背景，H∞控制理论以及线性矩阵不等式的

3、发展概况，讨论了时滞切换系统鲁棒H∞控制的研究意义，并介绍了本文的研究内容。第二章考虑了一类离散时间时滞线性切换系统的鲁棒H∞控制问题。利用共同李雅普诺夫函数方法，给出了切换系统在任意切换下具有H∞控制的时滞依赖条件。利用MATLAB中线性矩阵不等式LMI工具箱求解，得到H∞性能指标。第三章探讨了一类连续时间时滞线性切换系统的鲁棒H∞控制问题。对于本章中带有输入的时滞线性切换系统，设计了状态反馈控制器，利用Lyapunov-Razumikhin函数方法给出了切换系统渐近稳定的充分条件。第四章研究了

4、一类具有双输入的不确定时变时滞线性离散切换系统的鲁棒H∞控制问题。设计状态反馈控制器和切换律，利用多李雅普诺夫函数方法并结合Schur补性质和变量替换给出了切换系统鲁棒H∞控制的充分条件。第五章总结全文，并提出未来的工作设想和努力方向。关键词：切换系统，时滞，鲁棒H∞控制，线性矩阵不等式RobustH∞ControlforLinearSwitchedSystemswithTime-DelayAbstractHybridsystemisacomplicatesystem,iscomposedofas

5、etofcontinuousdynamicstateanddiscretestate.Ithasextensivepracticalapplication,butitisdifficulttobedealedwithbytraditionalcontrolmethods,soitisapublicprobleminthecontrolareanow.Switchedsystemasaspecialhybridsystemiscomposedofasetofcontinuous-timeordisc

6、rete-timesubsystems,andtheswitchingamongsubsystemsisdesignedbyarule.Itcanprovidetheoreticalmethodsandpracticalsupportforstudyinghybridsystems.Switchedsystemsextensivelyexistinpracticalapplication.Inpractice,systemshavesomedisturbancesanduncertainparam

7、etersbecauseofmodelerrors,measureerrorsandapproximatelinearization.Timedelaymeansthesignaltransmissiondelays.Timedelayphenomenonisextremelywidespreadintheindustrialsystems.Moreover,uncertainisalsoafactorthatcausessystemsunstable.Inordertoreducetheinfl

8、uenceofdisturbancetothesystem’sperformancetoacertainextentasfaraspossible,H∞controltheoryemerged.SotheresearchofrobustH∞controlforswitchedsystemsisofveryimportantpracticalworthandtheoreticalsignificance.Thispaperisconcernedwiththeproblemofrobu