随机时滞系统的滑模控制

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Markov跳变系统是一类具有多模态的随机系统,该系统通过一组随机Markov链来刻画系统在不同模态间的跳变转移规律,且转移速率不随时间的变化而变化,但Semi-Markov跳变系统的转移速率会随时间的变化而变化,拓宽了概率分布函数的限制条件。因此本文研究了正常的Markov跳变系统、Semi-Markov跳变系统及广义Markov跳变系统的滑模控制问题,同时考虑了随机不确定性、时变时滞、输入饱和、非线性函数及外部扰动对其系统的影响。本文主要研究内容如下:首先,研究了广义时滞Markov跳变系统的滑模控制,考虑的不确定项是随机发生的。通过设计合适的滑模面函数及滑模控制器,构造Lyapunov函数,得到滑模动态系统是指数稳定的,同时合适的滑模控制器能使系统的状态轨线可以在有限时间内到达设定的滑模面上,通过解线性矩阵不等式,得出相应的控制增益矩阵及H∞性能指标。其次,将Markov跳变系统推广到Semi-Markov跳变系统,同时考虑了输入饱和,时变时滞,其时变时滞与非线性函数是随机发生的,且随机变量具有相关性。设计积分滑模面函数、滑模控制器及合适的Lyapunov函数,这样可使滑动模态系统是渐近稳定的。最后,研究Markov跳变时滞系统的滑模控制,但其系统的转移速率是部分已知部分未知的,通过降阶处理,使系统的维数下降,设计线性滑模面函数及合适的Lyapunov函数,得到滑动模态系统是渐近稳定的。同时设计相应滑模控制器使系统的状态轨线可以在有限时间内达到滑模面上。
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