线性切换正系统的极点配置及鲁棒控制器设计

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作为一类重要的混杂系统,切换系统由一族子系统和一个描述子系统如何切换的切换信号组成。切换系统独有的特性使得它在工程实践领域的应用越来越广泛,尤其在解决复杂系统问题上具有很好的效果。近些年来,随着切换系统的研究日渐深入以及正系统的发展,线性切换正系统也引起了许多学者的关注,并且在网络、通讯系统、飞机编队飞行以及病毒预防治疗等方面有了广泛的应用。线性切换正系统既具有切换系统的复杂动态行为又具有正系统的独特的性质。所以,研究线性切换正系统具有重要的理论意义和实用价值。本文主要研究线性切换正系统的镇定问题。通过设计控制器并使用相应的切换策略,使得线性切换正系统在稳定的同时,性能得到提升。本文的主要工作概述如下:(一)研究正系统的区域极点配置问题,给出了正系统的极点配置范围以及区域极点配置控制器的设计方法。(二)针对具有结构不确定性的时滞线性切换正系统,设计了鲁棒控制器。采用多Lyapunov-Krasovskii泛函方法,结合平均驻留时间切换,设计状态反馈控制器,保证闭环系统为正系统的同时具有加权H∞性能,而且每个闭环子系统的极点都配置到指定区域中,实现D-稳定。(三)针对具有约束控制的时滞线性区间切换正系统,设计了有界控制器。对带有区间不确定性的切换正系统,设计状态反馈控制器使得闭环系统在任意切换信号下为渐近稳定的正系统,而且控制器有界。最后,最后是全文的总结与展望。
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