广义Markov跳变系统的量化控制

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随着社会的不断发展,工业化程度不断提高,自动化水平也愈来愈高。近年来,随着随机理论的不断完善,随机控制系统在社会生产和工业控制中的应用愈加广泛。随机系统的研究领域中,连续时间随机系统是一个重要的研究分支。在随机控制系统的研究过程中,系统的稳定性控制是最基础也是最重要的。随着对系统结构的要求不断增加,针对包含不确定性参数、线性与非线性、外部扰动以及系统时滞和系统故障等问题时,如何设计合适的控制器,以保障系统稳定并满足预期性能指标,是亟待解决的问题。论文采用基于观测器的滑模控制理论,充分利用Lyapunov稳定性理论、量化控制以及线性矩阵不等式等方法,对两类具有复杂结构的随机控制系统进行了稳定性分析。本文的主要研究内容如下:首先,针对具有时变时滞和非线性项的广义半Markov跳变系统,设计了自适应量化滑模观测器。提出一类积分滑模面减小了模态跳变产生的影响,设计了量化输出滑模控制器,使得系统能够达到稳定并具有耗散性。其次,对于具有不完全转移概率矩阵和执行器故障的广义Markov跳变系统,设计了自适应量化滑膜观测器。基于执行器故障参数,设计了量化输出滑模控制器,并采用分离策略解决了由执行器故障和不完全转移概率矩阵引起的非线性问题,使得系统达到随机稳定并具有鲁棒无源性。最后,考虑一类具有执行器故障和非线性外部扰动的广义半Markov跳变系统,采用非同步控制策略解决了控制器与系统模态之间的匹配问题。基于量化输出和执行器故障参数,设计了 T-S模糊滑模控制器,使得系统达到稳定并具有耗散性。
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