脉冲切换系统的输入/输出状态稳定性分析:混杂脉冲效应

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一般来说,脉冲系统理论的研究可主要分为两类:失稳性脉冲与稳定性脉冲.然而,脉冲现象在现实工程应用中可能会有多重效应,即动态系统受到失稳性脉冲效应与稳定性脉冲效应的混杂影响.因此,考虑到脉冲效应对系统的动力学行为具有双重影响,对涉及混杂脉冲效应的脉冲切换系统稳定性和镇定性的研究具有很大的挑战性和趣味性.另一方面,外部干扰是普遍存在的,这会导致系统会产生糟糕的性能.众所周知,输入状态稳定性的概念为描述外部输入对系统的影响提供了一个强有力的工具.因此,涉及混杂脉冲效应的脉冲切换系统的输入状态稳定性研究已成为控制论领域的一个研究的热点.本文主要研究了混杂脉冲效应下脉冲切换系统的输入(/输出)状态稳定性.本文主要包括以下内容:第一章中,我们主要介绍了本文的研究背景及意义,本文的主要工作以及部分相关的引理和定义.第二章中,我们研究了脉冲切换系统的Lyapunov稳定性和L2-增益问题,其中主要考虑了两种情况:即不稳定子系统耦合稳定性脉冲的情形与稳定子系统耦合失稳性脉冲的情形.利用线性矩阵不等式,我们给出了脉冲切换系统指数稳定和L2-增益的一些充分条件.基于平均驻留时间条件和Lyapunov方法,我们建立了平均驻留时间,脉冲强度以及系统轨迹衰减或增长之间的关系.最后,通过两个算例验证了理论结果的有效性.第三章中,我们研究了脉冲切换时滞系统的输入/输出状态稳定性,其中Lyapunov函数的导数系数是时变且模态相关的.基于Lyapunov-Razumikhin方法和模块依赖平均驻留时间条件,我们建立了若干涉及稳定性脉冲与失稳性脉冲并存的脉冲切换时滞系统输入/输出状态稳定的Razumikhin型判据.最后,通过两个算例验证了理论结果的有效性.
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