具有执行器饱和的非线性切换系统的优化与控制研究

论文摘要

本文研究了一类具有执行器饱和的非线性切换系统的吸引域估计、干扰抑制和控制器的设计问题。首先，研究了一类具有执行器饱和非线性切换系统的输出反馈镇定问题。利用多Lyapunov函数法，给出了闭环系统渐近稳定的充分条件。在此基础上，把输出反馈控制器设计问题和吸引域估计问题转化为带有线性矩阵不等式（LMI）约束的凸优化问题，并且通过一个数值例子验证了所提出方法的有效性。其次，当系统存在外部干扰时，基于多Lyapunov函数法研究了一类具有执行器饱和非线性切换系统的L2-增益分析与综合问题，建立了保证闭环系统在外部干扰作用下状态轨迹有界的充分条件。然后，在容许干扰集合内，对系统的受限L2-增益进行分析，通过设计输出反馈控制器使得系统的容许干扰能力最大化和受限L2-增益上界最小化问题都转化为带有线性矩阵不等式约束的凸优化问题，并且通过一个数值例子验证了所提出方法的有效性。

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致谢

摘要

Abstract

1 绪论

1.1 切换系统概述

1.1.1 切换系统的研究背景及研究的主要问题

1.1.2 切换系统的研究进展和现状

1.2 执行器饱和控制系统概述

1.2.1 饱和特性及其对系统的影响

1.2.2 饱和系统的研究进展及现状

1.3 本文的主要工作

2 饱和系统的分析和综合基础

2.1 预备知识

2.1.1 吸引域、不变集

2.1.2 凸集、凸包及性质

2.1.3 参考集

2-增益'>2.2 Lyapunov 稳定性与 L₂-增益

2.2.1 Lyapunov 稳定性分析方法

2 -增益'>2.2.2 非线性系统的L₂-增益

2.3 线性矩阵不等式概述

2.3.1 线性矩阵不等式的表示及基本特征

2.3.2 线性矩阵不等式的应用

2.3.3 求解 LMI 问题的方法和工具

2.4 饱和项处理

3 具有执行器饱和的非线性切换系统的稳定性分析及优化

3.1 问题描述

3.2 稳定性分析

3.3 输出反馈控制器设计

3.4 吸引域的估计与优化

3.5 仿真研究

3.6 小结

2-增益分析与综合'>4 具有执行器饱和的非线性切换系统的 L₂-增益分析与综合

4.1 问题描述

4.2 最大容许干扰条件

2 -增益分析'>4.3 L₂-增益分析

4.4 控制器设计与优化

4.5 仿真研究

4.6 小结

结论

参考文献

附录程序

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标签：饱和切换系统论文; 吸引域论文; 多函数论文; 增益论文; 控制器设计论文;

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