脉冲系统的ISS分析与动态输出反馈控制研究

论文摘要

脉冲微分系统较好地反映了瞬时突变对系统状态的影响,在航天技术、控制系统、生态系统、经济系统上已经得到了广泛的应用。同时,脉冲系统可以看成由连续子系统和离散子系统组成的混合系统,对其稳定性分析和控制器设计一直是控制理论研究的一个重要课题。对现有的脉冲系统研究主要集中在无外界输入条件下的稳定性分析和脉冲起稳定作用下的状态反馈控制器设计,但在实际应用中,脉冲控制系统常受到外界信号干扰,并且其状态不能直接由测量得到,因此有必要研究存在外界输入的脉冲控制系统的ISS问题、动态输出反馈问题。本文主要研究存在外界干扰输入的脉冲神经网络输入到状态稳定性问题、脉冲系统的动态输出反馈控制器设计问题及H∞滤波器设计问题。其主要工作如下:1.运用线性矩阵不等式技巧,研究了不确定连续和离散两类脉冲神经网络输入到状态稳定（ISS）问题,给出了在不同扇区条件下脉冲神经网络具有ISS性质的充分条件。数值例子说明了我们结果的有效性。2.对不确定线性脉冲系统提出了一种动态输出反馈H∞控制的设计方法。考虑了两类脉冲形式:一类脉冲是扰动型的,一类脉冲是稳定型的。对每类脉冲系统,在鲁棒稳定性和具有有限L2增益的基础上,基于线性矩阵不等式,给出了鲁棒动态输出反馈H∞控制器存在的充分条件。数值例子和图形仿真说明了我们结果的有效性。3.对具有一般形式的不确定线性脉冲系统提出了渐近稳定线性H∞滤波器设计方法。考虑了三种脉冲系统:在外界输入为零时,连续子系统稳定/离散子系统不稳定,连续子系统不稳定/离散子系统稳定,连续子系统稳定/离散子系统稳定。对每一类脉冲系统,基于线性矩阵不等式,给出了从连续输入信号到连续误差信号,以及从离散输入信号到离散误差信号均具有有限L2或l2增益的充分条件。数值例子说明了我们结果的有效性。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 引言
• 1.2 文献综述
• 1.3 本文的结构
• 1.4 本文中的符号说明及预备知识
• 第二章 脉冲神经网络的输入到状态稳定性
• 2.1 不确定连续脉冲神经网络的ISS
• 2.2 不确定离散脉冲神经网络的ISS
• 2.3 小结
• ∞控制'>第三章 不确定脉冲系统的动态输出反馈H_∞控制
• 3.1 不确定脉冲线性系统描述及预备知识
• ∞控制'>3.2 鲁棒H_∞控制
• 3.3 数值例子
• 3.4 小结
• ∞滤波器设计'>第四章 不确定脉冲系统的鲁棒H_∞滤波器设计
• 4.1 系统描述及预备知识
• ∞滤波器设计'>4.2 鲁棒H_∞滤波器设计
• 4.3 数值例子
• 4.4 小结
• 第五章 总结
• 参考文献
• 致谢
• 攻读学位期间发表论文目录