【摘 要】
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近年来,基于事件触发机制的切换非线性复杂系统控制理论受到来自控制工程,通信工程,电力系统等不同领域研究者的广泛关注.在切换非线性复杂系统控制理论中,作为研究的最基本以及最重要的问题之一,系统的稳定性问题已成为控制界学者最为关注的课题之一.时滞现象和扰动问题普遍存在于客观世界中.由于时滞和扰动会对系统的动力学行为产生重要影响,因此对受扰时滞系统的研究已成为研究者们的重要研究方向之一.本文针对几类切换
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近年来,基于事件触发机制的切换非线性复杂系统控制理论受到来自控制工程,通信工程,电力系统等不同领域研究者的广泛关注.在切换非线性复杂系统控制理论中,作为研究的最基本以及最重要的问题之一,系统的稳定性问题已成为控制界学者最为关注的课题之一.时滞现象和扰动问题普遍存在于客观世界中.由于时滞和扰动会对系统的动力学行为产生重要影响,因此对受扰时滞系统的研究已成为研究者们的重要研究方向之一.本文针对几类切换非线性复杂系统,分别对应设计了与模态相关的动态事件触发机制,进而对这几类系统的稳定性问题和镇定性问题展开了研究.具体内容如下:1.研究了混合时变时滞切换非线性系统的动态事件触发H∞控制问题.首先,为有效减少无用采样信号的传输次数以及减轻通信传输负荷,设计了一种新颖的、与系统模态相关的动态事件触发方案;其次,利用李雅普诺夫-克拉索夫斯基泛函法和平均停留时间机制,给出了系统具有H∞性能的充分条件.此外,推导出了动态状态反馈控制器增益.最后,通过仿真模拟验证了控制方案的可行性和有效性.2.采用控制器模态相关的动态事件触发策略,合并切换信号方法以及平均驻留时间技术,研究了存在混合时变时滞和外部干扰的异步切换非线性系统的H∞控制问题.首先,为减少系统不必要的运行成本,设计了一种新颖的、无Zeno现象的、控制器模态依赖的动态事件触发策略,而不是采用单一模态的、传统的静态事件触发策略;接着,研究分析了子系统与相应控制器之间的异步行为;进一步,利用多李雅普诺夫-克拉索夫斯基泛函方法、合并切换信号技术以及不等式处理方法,得到了保证切换系统具有H∞性能的充分条件.最后,通过仿真模拟说明了控制策略的可行性和实际应用性.3.在具有随机网络攻击和通信时变时滞的网络环境下,研究了异步切换一侧利普希茨非线性系统的切换动态混合触发H∞控制问题.首先,为放宽常用利普希茨条件的一些限制,同时降低其保守性,采用了一侧利普希茨条件和二次内有界条件对系统非线性项进行限定.接着,为减少冗余数据的传输次数,实现预期的控制性能,提出了一种新颖的切换动态混合触发机制.特别地,基于实际的网络数据传输环境,考虑了随机网络攻击和网络数据传输时滞对系统性能带来的影响.随后,通过详细分析异步切换行为的实际形成原因,构建了异步切换控制过程.进一步,考虑将原始系统模型,设计的切换动态触发机制,以及异步切换控制过程合并为一个统一的数学模型,建立了闭环时滞切换非线性系统模型.在此基础上,通过构造保守性较低的,依赖控制器模态的多李雅普诺夫-克拉索夫斯基泛函,利用非线性项限定条件,平均停留时间技术,设计的触发机制以及线性矩阵不等式方法,得到了保证系统指数均方稳定在一个规定水平上的充分条件.最后,通过仿真模拟验证了控制方法的可行性和优越性.
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