切換系統(tǒng)的輸出反饋控制.pdf

1、切換系統(tǒng)(switched Systems)是混雜系統(tǒng)中重要的分支之一，本質(zhì)上是一類非線性系統(tǒng)。切換系統(tǒng)可以看成是將非線性系統(tǒng)分成若干個(gè)線性子系統(tǒng)，通過切換控制規(guī)律在各個(gè)子系統(tǒng)之間切換而構(gòu)成。目前，對(duì)眾多類型性能指標(biāo)的系統(tǒng)綜合問題，大都有賴于采用狀態(tài)反饋得以實(shí)現(xiàn)，表明狀態(tài)反饋在功能上要優(yōu)于輸出反饋。然而，狀態(tài)作為系統(tǒng)內(nèi)部變量組，或由于不能全部直接測(cè)量，或由于量測(cè)手段在經(jīng)濟(jì)性和適用性上的限制，從而使?fàn)顟B(tài)反饋物理實(shí)現(xiàn)成為不可能或很困難的事。

2、狀態(tài)反饋在性能上的不可替代性和在物理上的不能實(shí)現(xiàn)性，形成了一個(gè)尖銳的矛盾。解決這個(gè)矛盾通常需要采用動(dòng)態(tài)輸出反饋方案，也就是在反饋系統(tǒng)中單獨(dú)或同時(shí)引入串聯(lián)補(bǔ)償器和并聯(lián)補(bǔ)償器，從而使輸出反饋達(dá)到狀態(tài)反饋功能。本文研究了不確定切換系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)輸出反饋H∞控制和時(shí)滯切換系統(tǒng)基于觀測(cè)器的輸出反饋H∞控制方面的問題，全文概述如下： 首先，研究了不確定切換系統(tǒng)的魯棒H∞動(dòng)態(tài)輸出反饋控制問題。在狀態(tài)矩陣和控制輸入矩陣同時(shí)帶有未知、時(shí)變但有界的不確

3、定性的情況下，利用完備性條件和Lyapunov函數(shù)方法，得到了此類切換系統(tǒng)動(dòng)態(tài)輸出反饋魯棒H∞控制的充分條件，并設(shè)計(jì)出了魯棒H∞動(dòng)態(tài)輸出反饋控制器及相應(yīng)的切換策略。采用變量替代法，將非線性矩陣不等式轉(zhuǎn)化為一組易于求解的線性矩陣不等式(LMIs)。通過仿真實(shí)例證明了結(jié)論的正確性和有效性。 其次，研究了時(shí)滯切換系統(tǒng)基于觀測(cè)器的魯棒H∞輸出反饋控制問題。將多Lyapunov函數(shù)方法和線性矩陣不等式技術(shù)相結(jié)合，設(shè)計(jì)了時(shí)滯切換系統(tǒng)基于觀測(cè)