不确定非线性时滞切换系统的鲁棒容错控制

论文摘要

在实际运行过程中,组成控制系统的各个基本环节都有可能发生故障,而执行器或/和传感器的故障已成为导致控制系统失效的主要原因.考虑到切换系统丰富的实际背景,以及不确定性和时滞的广泛存在,研究执行器失效的非线性不确定时滞切换系统的容错控制具有非凡的意义.本文主要是在切换系统现有成果的基础上加以了推广和改进,针对时滞非线性不确定切换系统,基于李雅普诺夫稳定性理论,研究其容错控制问题,获得了一些较好的结果.主要工作如下:（1）研究了一类执行器失效时的时滞非线性不确定切换系统的鲁棒容错控制问题.基于共同李雅普诺夫函数方法,设计了状态反馈控制器,给出闭环系统在任意切换下渐近稳定的充分条件.（2）研究了一类执行器失效时的多时滞非线性不确定切换系统的鲁棒容错控制问题.在单时滞系统情形的基础上,进一步针对多时滞系统情形进行了系统地研究.利用共同李雅普诺夫函数方法、单李雅普诺夫函数方法和多李雅普诺夫函数方法,分别给出闭环系统渐近稳定的充分条件及状态反馈控制器的设计,同时对于单李雅普诺夫函数方法、多李雅普诺夫函数方法,给出相应切换律的设计.其中,区域的划分是在R （ m+1 ）n维空间中进行的,所设计的切换律同时依赖于系统的当前状态和滞后状态.最后,对本文进行了总结与展望.

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 绪论
• 1.1 论文研究的背景与意义
• 1.2 切换系统综述
• 1.2.1 切换系统的研究背景
• 1.2.2 切换系统的研究概况
• 1.3 时滞系统简述
• 1.4 容错控制技术概述
• 1.5 本文的结构安排
• 第2章 准备工作
• 2.1 Lyapunov 研究方法
• 2.1.1 共同Lyapunov 函数方法
• 2.1.2 多Lyapunov 函数方法
• 2.1.3 单Lyapunov 函数方法
• 2.2 本文的常用引理
• 2.3 小结
• 第3章 任意切换下时滞切换系统的鲁棒容错控制
• 3.1 系统描述
• 3.2 主要结果
• 3.3 小结
• 第4章 多时滞不确定非线性切换系统的鲁棒容错控制
• 4.1 系统描述
• 4.2 主要结果
• 4.2.1 共同Lyapunov 函数法
• 4.2.2 单Lyapunov 函数法
• 4.2.3 多Lyapunov 函数法
• 4.3 小结
• 第5章 总结与展望
• 致谢
• 参考文献
• 攻读学位期间发表的学术论文