离散混杂系统的建模和控制方法研究

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1、本文介绍了基于混合逻辑动态MLD(Mixedlog池Idynarnic)的混杂系统建模，研究了离散混杂系统的性能分析及控制等方面的内容。主要工作体现在以下几个方面：(1)基于池D的混杂系统建模：介绍了基于MLD的混杂系统建模方法，总结出MLD系统建模的三个步骤；详细研究了命题逻辑向混合整数不等式转化的三种方法；分析了鞠，A(矾峨谢∞am鹏)系统和基于MLD的混杂系统之间的等价关系，为后文的性能分析和控制打下基础。(2)混杂系绕性能分析：借助等价Pw氏系统来分析MLD系统的各种性能，本文分析和证明了保证硎忱系统稳定性的充分条件；从能量角度定义了可观性程度和可达

2、性程度，证明在一定条件下可观性程度存在t下限制、可达性程度存在下限，并且给出了求解这些上下限的方法：最后利用线性矩阵不等式的方法简单分析了Pv队系统鲁棒性控制。(3)基于ⅫLD的混杂系统预测控制：介绍了普通预测控制的基本原理，并在此基础上深入研究了基于MLD的混杂系统预测控制。给出枷m预测控制调节问题中平衡状态的求解方法；可达集分析的基础上给出了最小预测区间的求解方法；在^田LD系统的建模框架下讨论了传统预测控制约束优先级处理和约束不可行的问题。(4)基于MLD的混杂系统双模预测控制：研究了保证预测控制算法稳定性的三个要素：最终惩罚项、最终状态集合和局部稳定

3、的状态反馈器；并把这些结论扩展到基于MLD的混杂系统中，证明了满足最终等式约束的混杂系统预测控制的稳定性。在MLD系统和PWA系统等价的基础上，结合双模预测控制方法针对—类ⅫLD系统提出了一种双模预测控制方法，并证明了该双模预测控制方法的稳定性。(5)离散分段线性系统PI『L(Piec明iselinear)最优控制及预测控制：研究了P礼系统无穷时间二次最优控制，证明了在一定条件下该最优控制存在上下限，并且给出了求解该上下限的方法。针对稳定刚L系统和一般PwL系统两种情况，分别研究了带最终惩罚项的P礼系统预测控制。证明了在一定条件下将最优控制的上限作为PwL系

4、统的最终惩罚项可使预测控制算法保持稳定。关键词：离散混杂系统：混合逻辑动态；预测控制；分段线性系统：性能分析离散混杂系统的建模和控制方法研究Inmisdi嚣crtation，amodelingmethodforhybIidsystembasedonmixedlo蕾cdynandc(MLD)i3p他se蛐巳d，and也econ缸ol孤d也eperfb仃nance锄alysisofdiscrctehybridsystema咒stIIdied．Themaincont蜘协ofthisdissenationareasf01lows：(1)Modclingofhy嘶ds

5、yst鼬basedonMLD：The廿l碍ekcyst印sf撕modclinghyb瑚sy吼啪basedonMLDaredceplyanalyzed．Threem“hodswhicha∞璐edtoconVertpl_opos蛐onallogiciDt0Tnixedi蚰og贯jn删时ms劬曲葩诅detail-1kequiVal雠o％ktWe胁MLDsys咄璐andPWAgys把釉sarcpM税andlhcywinbe砒edinthe向no们ngchap岫．(2)Perfo皿ance她alysisofhybddsystem：Equil咖cntPWAsyst锄is

6、璐cdto卸alyzetllep髓formanceofMLD夥咖m．Intllisdiss咖6∞the鲫伍cientcondid仰fors协biutyofP1WAsystel咀isp∞ved，勰dobserv西il时deg陀e柚d瑚chabil蚵degr∞a∞defhled舫mⅡ1evi蹦，pointof吼erg弘Und盯someconditionthee耐stenceofuppcrboundaIIdlowerboundofobsefv出li移de霉学％and伍eexistenceof10wcrbo岫dofr∞chabilityde毋．eearcproved

7、Mo咒averm劬odsfor∞l、，ingtheseupp前andlawerbo岫dsa∞presented．RJ炯stc锄矗ol触Pw&systemisg呻ly赫蜊byusingline缸ma垃改inequali够(3)ModelpredictiVeo∞期mlaⅧW)矗Ⅱhyb咖syst哪b鹊edonMLD：Thefhnda蛳肋t矗lofmodelp侧cti_Vccont∞lform伍narysystcmisin订oduced．~妊’c蚤时MLDgys怔mis砌ld玉巴ddeeplyb醑edonthis缸曲吼％tal．In“sdissertation，m

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