基于混雜系統(tǒng)的非線性廣義最小方差控制.pdf

1、混雜系統(tǒng)是由離散事件動態(tài)系統(tǒng)與連續(xù)變量動態(tài)系統(tǒng)相互作用而形成的一類統(tǒng)一的動態(tài)系統(tǒng)。大多數(shù)復(fù)雜的工業(yè)控制過程都可以用混雜系統(tǒng)對其進(jìn)行建模，如智能交通系統(tǒng)，計算機(jī)集成制造系統(tǒng)，工業(yè)生產(chǎn)的控制與調(diào)度系統(tǒng)以及現(xiàn)代飛行控制系統(tǒng)等。
　　混雜系統(tǒng)建模方式有很多種，比如混雜自動機(jī)，分段仿射系統(tǒng)，混合邏輯動態(tài)系統(tǒng)以及線性互補(bǔ)系統(tǒng)等等。本文主要研究的是線性混雜自動機(jī)的控制過程，由于分段仿射系統(tǒng)和混合邏輯動態(tài)系統(tǒng)都可以轉(zhuǎn)化成與之等價的混雜自動機(jī)模型，

2、因此混雜自動機(jī)更為復(fù)雜，并且涵蓋的范圍也更為全面，更具有研究價值。
　　本文中將線性混雜自動機(jī)轉(zhuǎn)換成了與之等價的狀態(tài)依賴空間模型，等價性是指兩個系統(tǒng)所產(chǎn)生的軌跡是相同的。由于線性混雜自動機(jī)是一類不確定的系統(tǒng)，而狀態(tài)依賴空間模型為一類含有輸入的確定性系統(tǒng)。通過研究可以證明，在轉(zhuǎn)換過程中增加輸入變量能夠完全描述線性混雜自動機(jī)控制模式跳轉(zhuǎn)過程中的不確定性，進(jìn)而得到與之等價的狀態(tài)依賴空間模型。然后，利用Grimble最近提出的非線性廣義最

3、小方差控制律對轉(zhuǎn)換之后的狀態(tài)依賴空間模型進(jìn)行控制，得到了理想的控制結(jié)果。非線性廣義最小方差控制的系統(tǒng)模型一般包含三個部分:信號傳輸通道中的延時項(xiàng);一個穩(wěn)定的非線性輸入子系統(tǒng);一個由狀態(tài)依賴空間模型或者多項(xiàng)式矩陣描述的輸出子系統(tǒng)（可以是不穩(wěn)定的）。通過最小化由誤差加權(quán)項(xiàng)，控制信號加權(quán)項(xiàng)和狀態(tài)變量的加權(quán)項(xiàng)所組成的信號的方差能夠得到最優(yōu)控制器。
　　通過對線性混雜自動機(jī)的非線性廣義最小方差控制的仿真結(jié)果進(jìn)行分析，可以看出此算法能夠有效的