切换系统的输出反馈控制

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1、摘要摘要切换系统(SwitchedSystems)是混杂系统中重要的分支之一，本质上是一类非线性系统。切换系统可以看成是将非线性系统分成若干个线性子系统，通过切换控制规律在各个子系统之间切换而构成。目前，对众多类型性能指标的系统综合问题，大都有赖于采用状态反馈得以实现，表明状态反馈在功能上要优于输出反馈。然而，状态作为系统内部变量组，或由于不能全部直接测量，或由于量测手段在经济性和适用性上的限制，从而使状态反馈物理实现成为不可能或很困难的事。状态反馈在性能上的不可替代性和在物理上的不能实现性，形成了一个尖锐的矛盾。解决这个矛盾通常需要采用动态输出反馈方案

2、，也就是在反馈系统中单独或同时引入串联补偿器和并联补偿器，从而使输出反馈达到状态反馈功能。本文研究了不确定切换系统的动态输出反馈日。控制和时滞切换系统基于观测器的输出反馈日。控制方面的问题，。全文概述如下：首先，研究了不确定切换系统的鲁棒日。动态输出反馈控制问题。在状态矩阵和控制输入矩阵同时带有未知、时变但有界的不确定性的情况下，利用完备性条件和Lyapunov函数方法，得到了此类切换系统动态输出反馈鲁棒H。控制的充分条件，并设计出了鲁棒日。动态输出反馈控制器及相应的切换策略。采用变量替代法，将非线性矩阵不等式转化为一组易于求解的线性矩阵不等式(LMIs

3、)。通过仿真实例证明了结论的正确性和有效性。其次，研究了时滞切换系统基于观测器的鲁棒日。输出反馈控制问题。将多Lyapunov函数方法和线性矩阵不等式技术相结合，设计了时滞切换系统基于观测器的输出反馈以控制器，得到了此类时滞切换系统基于观测器的时滞独立鲁棒玑控制的充分条件，并将该充分条件转化为一组线性矩阵不等式的可行性问题。同时给出了该条件下切换观测器和反馈控制器的参数化表示，以及基于重构状态的切换策略。通过仿真实例证明了结论的正确性和有效性。最后对全文工作进行了总结，并指出了有待进一步研究的方向。切换系统的输出反馈控制关键词：切换系统；动态输出反馈；观

4、测器AbstractABSTRACTSwitchedsystemisoneofthemostimportantbranchesofhybridsystems，andisessentiallyanonlinearsystem．Itconsistsofseverallinearsubsystemsandswitchinglawwhichdecidestheactivesubsystemateachinstanttime．Currently,manykindsoftheindexperformanceforsystemsynthesizeproblemthat

5、Canbecarriedoutonlydependingonstatefeedback．Itisshownthatstatefeedbackisbetterthanoutputfeedbackonfunction．However,thestateisasysteminnervariantset,orbecauseofallstatescannotbemeasureddirectly,orbecauseofthemeasurementmeans’restrictionintheeconomyandtheapplicability,makethephysic

6、alrealizationofthestatefeedbackbecomeimpossiblyorverydifficult，whichleadstodesignofthedynamicoutputfeedbackcontrollers．RobustH。dynamicaloutputfeedbackcontrolforuncertainswitchedsystemsandbased-observerrobustH。outputfeedbackcontrolforswitchedsystemswithtime-delayarediscussedinthis

7、dissertation．Allsummarizeasfollows：First，theproblemofrobustH。dynamicaloutputfeedbackdesignforswitchedsystemswithtime-varyingandunknownbutnorm-boundeduncertaintiesinstatesaswellasinputsisinvestigated．BasedonthecompletenessconditionandtheLyapunovfunctionapproach，asufficientconditio

8、nfortheexistenceofrobustH。dynamicaloutpu