非線性不確定切換系統(tǒng)基于觀測器的穩(wěn)定性分析.pdf

1、混雜系統(tǒng)是復(fù)雜系統(tǒng)的一個重要分支，該系統(tǒng)同時包含連續(xù)和離散變量，是一類有很強的實際工程背景的系統(tǒng)。切換系統(tǒng)是混雜系統(tǒng)中較為簡單但很重要的一種類型，它由若干切換子模型構(gòu)成，通過切換將邏輯狀態(tài)和連續(xù)狀態(tài)聯(lián)系起來。切換系統(tǒng)不同于一般的連續(xù)時間系統(tǒng)或離散時間系統(tǒng)，它具有一些特殊的性質(zhì)。比如，切換規(guī)則的不同將會讓系統(tǒng)的穩(wěn)定性發(fā)生改變、系統(tǒng)動態(tài)特性變得復(fù)雜等。在過去三十年中，控制界對切換系統(tǒng)的建模、分析、綜合與控制的研究興趣不斷升高。 本文

2、主要討論了幾類非線性切換系統(tǒng)的觀測器設(shè)計與切換策略的設(shè)計，以及閉環(huán)系統(tǒng)的全局漸近穩(wěn)定性、二次穩(wěn)定性。本文內(nèi)容概括如下：首先介紹了切換系統(tǒng)的概念、模型以及研究概況，同時也給出了Lyapunov穩(wěn)定性理論與文中所用到的預(yù)備知識。 然后研究了含李普希茲非線性干擾項的切換系統(tǒng)的觀測器設(shè)計問題。通過設(shè)計適當(dāng)?shù)那袚Q策略，利用Schur補公式和線性矩陣不等式的相關(guān)知識，給出了一種全局二次穩(wěn)定的觀測器的設(shè)計方案，這種方案適用于有限和無限切換系統(tǒng)

3、，主要結(jié)果以線性矩陣不等式(LMI)的形式給出，通過仿真實例驗證了所提方案的正確有效性，該部分設(shè)計思路簡單、易實現(xiàn)。 其次，基于觀測器的設(shè)計考慮了同時包含李普希茲非線性干擾項和不確定項的切換系統(tǒng)的鎮(zhèn)定問題，通過研究Lyapunov函數(shù)的局部性質(zhì)來分析切換系統(tǒng)的穩(wěn)定性。在不確定項滿足匹配條件的情況下，基于滑模觀測器的設(shè)計，構(gòu)造適當(dāng)?shù)那袚Q策略，利用多Lyapunov函數(shù)方法得到了保證誤差切換系統(tǒng)全局漸近穩(wěn)定的充分條件。 最后