切換系統(tǒng)若干問題研究及應用.pdf

1、切換系統(tǒng)是一類重要的混合系統(tǒng)，它包含若干個子系統(tǒng)和一個保證在各子系統(tǒng)間切換的切換信號。切換系統(tǒng)在電力電子、電力系統(tǒng)、化工過程、網(wǎng)絡通信、機械系統(tǒng)等領域都有應用。同時，切換系統(tǒng)也被用于研究具有切換拓撲的復雜網(wǎng)絡和多智能體系統(tǒng)。所以，近年來切換系統(tǒng)受到了很多研究者的注意。但是切換系統(tǒng)還有一些基本問題沒有解決，如具有控制有界的切換系統(tǒng)的可控性、L2增益和駐留時間之間的函數(shù)關系。因此，本文致力于研究這些基本問題以及切換系統(tǒng)在復雜網(wǎng)絡和多智能體系

2、統(tǒng)中的應用。具體工作如下：
　　第一，研究了一類切換控制系統(tǒng)的可控性，其中零控制是控制約束集合的端點。為了研究這類切換控制系統(tǒng)的可控性，首先研究了具有控制集合約束的push–pull系統(tǒng)，得到了該系統(tǒng)在原點局部可控的代數(shù)充分必要條件。基于push–pull系統(tǒng)可控性的結論，得到了這類切換控制系統(tǒng)在原點局部可控的代數(shù)充分必要條件。另外，本文還得到了這類切換控制系統(tǒng)在非零狀態(tài)局部可控的充分條件。為了說明結論的有效性，本文把得到的結論用

3、于討論動態(tài)電池模型的可控性。
　　第二，針對具有執(zhí)行器飽和的離散切換線性系統(tǒng)，研究了由干擾輸入到輸出的L2增益和駐留時間之間的關系。對于事先確定的狀態(tài)反饋增益，得到了可以近似求出L2增益和駐留時間之間函數(shù)關系的一組線性矩陣不等式。研究了參數(shù)變化對L2增益的影響，并給出了對于固定的駐留時間和L2增益的上界的狀態(tài)反饋設計方法。而且，本文還研究了干擾抑制能力和駐留時間之間的定性關系。
　　第三，研究了具有切換拓撲和不同內部耦合矩陣

4、的復雜網(wǎng)絡的同步性。通過運用壓縮理論，得到了以低維動力系統(tǒng)的壓縮性和關于耦合矩陣的一些條件表示的同步準則。和已有的同步準則相比，本文得到的準則具有以下兩個優(yōu)點：首先，可以處理具有不同內部耦合矩陣和任意切換拓撲的復雜網(wǎng)絡的同步性。其次，可以處理含有參數(shù)的復雜網(wǎng)絡的同步性。對于一個含有參數(shù)的切換復雜網(wǎng)絡，可以得到一個關于參數(shù)不等式，使得切換復雜網(wǎng)絡同步。
　　第四，研究了具有切換拓撲和非線性項的二階多智能體系統(tǒng)的一致性問題。假設切換拓