一类混杂系统的控制器设计

《一类混杂系统的控制器设计》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、万方数据分类号UDC密级学位论文一类混杂系统的控制器设计作者姓名：李薇指导教师：邢伟教授东北大学理学院申请学位级别：硕士学科类别：理学学科专业名称：系统分析与集成论文提交日期：2014年6月论文答辩日期：学位授予日期：力灿年]日答辩委员会主席：评阅入：删解劭召东北大学2014年6月万方数据AThesisinSystemsAnalysisandIntegrationControllerDesignofaClassofHybridSystemsByLiWeiSupervisor：ProfessorXingWeiNortheasternUniversity

2、June2014万方数据独创性声明本人声明，所呈交的学位论文是在导师的指导下完成的。论文中取得的研究成果除加以标注和致谢的地方外，不包含其他人己经发表或撰写过的研究成果，也不包括本人为获得其他学位而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均己在论文中作了明确的说明并表示谢意。学位论文作者签名：日期：李数研．易·习学位论文版权使用授权书本学位论文作者和指导教师完全了解东北大学有关保留、使用学位论文的规定：即学校有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘，允许论文被查阅和借阅。本人同意东北大学可以将学位论文的全部或部分内容编入有关

3、数据库进行检索、交流。作者和导师同意网上半年口一年口学位论文作者签名：莛菇玟签字日期：驯垆．易、碍

4、导师签名：确吻签字日期：砂?垆．＼7．／万方数据东北大学硕士学位论文摘要一类混杂系统的控制器设计摘要随着工业控制对象的规模日益趋于复杂，对控制精度的要求也日益提高，工业控制过程中的连续过程系统(cvs)看n离散事件动态系统(DEDS)的耦合关系越发突出，连续和离散过程之间的耦合作用及其所表现出来的特殊的动力学特性越来越受到重视，混杂系统(HybridSystem，简称HS)理论的研究引起了控制界的广泛关注。混杂系统是指系统内存在相互作用的连续时间子系统

5、和离散事件动态子系统。由于不同学科对于系统研究的要求不同，混杂系统有很多不同的模型表示，比如层次结构模型、混合逻辑动态模型(MLD)、分段仿射系统模型(PWA)、混杂自动机模型(HA)、线性补充模型(LC)、最大最小比例模型(MMPS)以及抽象时间空间模型等。分段仿射系统(PWA)是通过将扩展的状态空问分割成多面体区域，并且在每个区域上定义一个状态空间表达式得到，它可以描述一大类的非线性系统，并且在一定的条件下，可与很多类型的混杂系统进行等价转换。由于分段仿射系统具有任意逼近非线性系统的特征，而其任意的子系统在其相应的区域划分内都是线性的或者是仿射的

6、，故可以运用已知的线性系统的理论来探索非线性系统的性质。所以本文主要针对基于PWA模型的混杂系统的稳定性以及控制问题进行了一些研究，并得出了一些结论。本论文介绍了一类子系统带有非线性扰动和参数摄动的离散PWA系统模型，并且针对该模型设计了状态反馈控制器，最后通过LMI9-具箱进行仿真，得到的结果说明了算法的有效性。然后，对给出的系统进行了进一步的研究，设计出有效的分段静态输出反馈控制器，确保闭环系统在确定的干扰情况下是稳定的，并将所得结论转化为容易求解的凸优化问题，为研究分段仿射系统提供了又一种控制器设计方法。最后，针对一类具有参数摄动的离散PWA系

7、统模型，设计出了有效的状态反馈无源控制器，确保系统是严格无源的，并通过仿真实例说明了该方法的可行性。关键词：分段仿射系统；稳定性；线性矩阵不等式；不确定性；无源性II万方数据东北大学硕士学位论文AbstractControllerDesignofaClassofHybridSystemsAbstractWiththemoreincreasingcomplicatedandmonumentalindustrycontrolsystems，themoreincreasingcontrolprecisionandthecouplingrelationshi

8、pbetweencontinuousvariablesystem(CVS)anddiscreteeventdynamicsystem(DEDS)inengineeringpracticeincreasinglyisprominent，thecouplingrelationshipbetweenthecontinuousandthediscreteprocesses，andthedynamicscharacteristictheyshowincreasinglyisvalued，thestudyofhybridsystem(HS)theoryhasar

9、ousedtheChineseandforeigncontrolcommunity’Swidespreadi