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输入饱和,即执行器饱和,是实际工程中经常遇到的一种现象,是由于在系统的运行过程中要考虑系统的物理性质、安全因素以及现有的技术手段等,使得传输控制信号的执行器幅值大小受到一定的限制所产生的.输入饱和约束是实际工程中很常见的一种非线性约束,在研究系统时如果没有考虑这一约束,将导致被控系统的性能降低,甚至会使闭环系统的稳定性丧失.另外,作为一类典型的混杂系统,切换系统可以有效地描述多种实际工程系统,例如电力系统、机械臂系统、飞行控制系统等.它们是由有限的子系统组成并且在这些子系统之间存在着协调它们之间切换的切换逻辑.切换系统性能分析和控制综合问题并不是子系统之间简单叠加,因此,研究切换系统整个控制问题时,既要设计出性能良好的控制器,又要兼顾到控制策略的选取.值得注意的是,对于输入饱和约束下切换系统的控制问题仍然存在着许多开放性问题可以研究.本文的主要工作如下:1. 针对输入饱和约束下的切换中立型时滞系统进行研究.引入了辅助时滞回馈的方法并加以运用.一个状态回馈控制器被设计出来用于估计扰动,并且通过选择一个增广的Lyapunov-Krasovskii泛函对闭环系统进行研究.获得了闭环系统渐进稳定的充分条件,并用线性矩阵不等式进行表示.数值仿真结果证明设计方法的时效性.2. 针对一类连续时间半马尔可夫跳变系统进行研究.在考虑系统状态矩阵和输入矩阵的容许不确定情况下,对抗饱和控制问题进行研究.为了消除输入饱和的影响,在预先设计的动态输出反馈控制器中加入一类抗饱和补偿器,使得半马尔可夫跳变系统在饱和出现时是稳定的.首先通过推导补偿控制器下系统随机李雅普诺夫函数的无穷小生成元,建立系统的局部随机镇定准则,并给出闭环系统的吸引域的估计.其次,基于转移速率的上下界,给出抗饱和补偿增益的充分设计条件.数值算例验证所提理论结果的有效性.3. 针对一类输入和传感器饱和约束下的切换非线性系统的扰动抑制和衰减问题进行研究,其中考虑外生系统产生的扰动和2有界范数的扰动.根据系统的状态是否可获得设计全阶和降阶观测器.基于系统状态的估计值和外生系统产生的扰动,分别提出基于全阶和降阶观测器的复合控制器设计方案.对于切换系统,输入和传感器饱和会影响观测器和控制器综合的有效性.利用扇形非线性技术,分析复合控制器下增广闭环系统的稳定性,并进一步给出观测器和控制器的综合条件,以保证增广的闭环系统是鲁棒渐近稳定的,并且具有∞性能水平.数值仿真结果验证所提控制方案的有效性.