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1、混雜系統(tǒng)是連續(xù)動(dòng)態(tài)系統(tǒng)和離散動(dòng)態(tài)系統(tǒng)相互耦合與相互作用而形成的一類(lèi)復(fù)雜動(dòng)態(tài)系統(tǒng),它通常表現(xiàn)為在一定時(shí)間區(qū)間或空間內(nèi)具有連續(xù)系統(tǒng)特征,而在另外一些時(shí)刻或空間又具有離散系統(tǒng)的特征,甚至在某些瞬間系統(tǒng)的狀態(tài)會(huì)發(fā)生突變。
混雜系統(tǒng)廣泛存在于復(fù)雜的工業(yè)控制、飛行控制、智能交通、電力系統(tǒng)、制造系統(tǒng)、機(jī)器人系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)控制以及分子生物網(wǎng)絡(luò)等實(shí)際系統(tǒng)中。隨著控制、計(jì)算機(jī)、數(shù)學(xué)等學(xué)科的進(jìn)步與發(fā)展,混雜系統(tǒng)的理論與應(yīng)用研究已成為系統(tǒng)與控制及其應(yīng)
2、用學(xué)科的前沿?zé)狳c(diǎn)。針對(duì)混雜動(dòng)態(tài)系統(tǒng)的實(shí)際背景和理論與應(yīng)用上的需求,本文較系統(tǒng)地研究了脈沖混雜系統(tǒng)的有關(guān)定性理論和基于脈沖混雜系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)控制問(wèn)題。
控制系統(tǒng)能夠狀態(tài)可控和狀態(tài)可觀測(cè)是系統(tǒng)能正常運(yùn)行的必要條件,為此本文研究了線性脈沖動(dòng)態(tài)系統(tǒng)的可控性與可觀性。借助于對(duì)應(yīng)的無(wú)脈沖線性系統(tǒng)的基礎(chǔ)解矩陣和常數(shù)變易法,對(duì)線性脈沖動(dòng)態(tài)系統(tǒng)給出了其解的一般表達(dá)式。針對(duì)線性時(shí)變和線性定常脈沖系統(tǒng),提出了脈沖狀態(tài)可控和狀態(tài)可觀的概念,建立了系統(tǒng)
3、脈沖狀態(tài)可控和狀態(tài)可觀的若干新的充分性與必要性準(zhǔn)則,為脈沖控制系統(tǒng)的應(yīng)用奠定了理論基礎(chǔ)。
針對(duì)實(shí)際系統(tǒng)中的信息傳輸時(shí)延和參數(shù)擾動(dòng),本文研究了不確定脈沖神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)和帶時(shí)滯的區(qū)間脈沖神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的模型與動(dòng)態(tài)性質(zhì)。在傳統(tǒng)Grossberg-Cohen-Hopfield神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型的基礎(chǔ)上,提出了不確定自聯(lián)想脈沖神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型,通過(guò)構(gòu)造不連續(xù)的李亞普洛夫函數(shù),給出了不確定自聯(lián)想脈沖神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)平衡態(tài)大范圍魯棒指數(shù)穩(wěn)定的充分性條件,揭示了網(wǎng)絡(luò)參
4、數(shù)與擾動(dòng)區(qū)間和脈沖跳變的有關(guān)內(nèi)在聯(lián)系。提出了具有一定普適性的帶時(shí)滯不確定非線性脈沖神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型,運(yùn)用Banach 空間壓縮映射原理,建立了該網(wǎng)絡(luò)平衡態(tài)存在唯一的若干準(zhǔn)則;討論了帶時(shí)滯不確定非線性脈沖神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)平衡態(tài)全局魯棒穩(wěn)定性,得到了一些簡(jiǎn)潔的充分性條件。仿真例子說(shuō)明了理論結(jié)果的有效性,同時(shí)為時(shí)滯不確定脈沖神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的實(shí)際應(yīng)用提供了理論指導(dǎo)。
借助于脈沖切換系統(tǒng)的思想,研究了基于因特網(wǎng)的多率時(shí)延網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)的建模和穩(wěn)定性問(wèn)題
5、。在分析網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)時(shí)延發(fā)生機(jī)理的基礎(chǔ)上,提出了一類(lèi)基于遠(yuǎn)程和本地控制策略的多率時(shí)延切換網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)模型。討論了這類(lèi)新的網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)的漸近穩(wěn)定性,給出了該系統(tǒng)漸近穩(wěn)定的充分必要準(zhǔn)則和簡(jiǎn)潔的充分性條件,揭示了網(wǎng)絡(luò)時(shí)延和多采樣率之間的聯(lián)系,為基于因特網(wǎng)的控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)提供了新的方法和工具。
針對(duì)網(wǎng)絡(luò)時(shí)延、數(shù)據(jù)丟包、隨機(jī)擾動(dòng)等典型特征,本文結(jié)合脈沖混雜系統(tǒng)方法研究了網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)的建模、動(dòng)態(tài)性質(zhì)和控制設(shè)計(jì)問(wèn)題?;诰W(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸特點(diǎn),
6、提出了N 步數(shù)據(jù)丟包率概念和網(wǎng)絡(luò)脈沖控制方法。研究了帶丟包的網(wǎng)絡(luò)脈沖控制系統(tǒng)漸近穩(wěn)定性,分析了數(shù)據(jù)丟包率的可允許最大值,揭示了網(wǎng)絡(luò)丟包率與穩(wěn)定之間的內(nèi)在聯(lián)系。為了處理網(wǎng)絡(luò)誘導(dǎo)時(shí)延,提出了帶擴(kuò)展單元的傳輸時(shí)延的網(wǎng)絡(luò)脈沖控制結(jié)構(gòu),建立了該系統(tǒng)漸近穩(wěn)定的充分必要準(zhǔn)則。討論了同時(shí)帶丟包和傳輸時(shí)延的網(wǎng)絡(luò)脈沖控制系統(tǒng)的漸近穩(wěn)定性,得到了相應(yīng)的穩(wěn)定性判據(jù)。利用V-k迭代算法和有關(guān)技術(shù)給出了網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的脈沖控制器的設(shè)計(jì)算法,為提高網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)的性能提供了
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