具有稳定性和性能保证的切换线性系统防抖控制研究

来源 :哈尔滨工业大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:quguangming
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
切换系统作为一类重要的混杂系统,它由有限多个子系统以及控制上述子系统激活的切换律组成。因其具有重要的理论意义与广泛的实际背景,切换系统在过去的几十年里备受学者关注。但是,针对切换系统的研究大多关注系统的稳态特性,而不是暂态行为,尤其是由切换引起的暂态行为。事实上,控制器间的切换往往会导致控制信号具有大幅度的跳变,这种现象可能会降低系统的暂态性能,严重时导致系统失稳,在实际应用中这种不连续性还会对执行机构造成损伤。为了抑制这种非期望的瞬态行为,防抖控制方法应运而生。本文针对部分已有防抖控制方法中存在的不足,以持续驻留时间切换线性系统为对象,基于理想过渡曲线逼近的思想,分别提出了能够保证稳定性和H∞性能的防抖控制方法,并在幅值有界干扰存在的情况下,给出了鲁棒正不变集的求解算法。主要研究成果包括以下几方面:(1)具有稳定性保证的离散时间切换线性系统防抖控制研究。这部分工作在给出了理想过渡曲线、分段形式的控制器结构以及防抖性能指标后,将防抖控制器的求解建立为最优控制问题。同时,将防抖控制器的引入视为一种异步切换现象,提出异步持续驻留时间闭环切换线性系统的大范围一致渐进稳定条件。而后给出上述稳定性条件的线性矩阵不定式形式,并将其作为优化问题的约束,为防抖控制器的求解增加稳定性保证。(2)带有能量有界干扰的离散时间切换线性系统防抖控制研究。针对带有能量有界干扰的持续驻留时间切换线性系统,进行稳定性及l2增益分析,给出异步持续驻留时间闭环切换线性系统的大范围一致渐近稳定性及l2增益条件,推导线性矩阵不等式形式,并将其作为最优控制问题的约束,形成一套完整的具有H∞性能保证的防抖控制方法。(3)带有幅值有界干扰的离散时间切换线性系统防抖控制研究。针对带有幅值有界干扰的持续驻留时间切换线性系统所对应的名义系统设计具有稳定性保证的防抖控制器,再结合Tube-Based控制理论,给出控制律及误差系统,最后提出算法用于求解模态依赖驻留时间鲁棒正不变集,保证名义系统和干扰系统的状态误差处于该鲁棒正不变集之中。(4)进行数值仿真验证上述理论的正确性以及求解防抖控制器的有效性。
其他文献
在互联网时代,信息的爆炸性增长,促使人们越来越重视海量文本数据的潜在价值。利用或改良现有的人工智能技术,进而从海量文本数据中挖掘潜藏的信息,是当前自然语言处理领域的
人工湿地作为一项污水处理技术,具有高效率、低能耗、抗冲击负荷等优点,在国内外获得了广泛的运用。但是在工程实践中,堵塞成为人工湿地普遍存在的一个问题。本文通过建立垂直流人工湿地模型,探讨了沸石、砾石、陶粒三种填料装置的生物堵塞对污染物去除率的影响及机理。具体研究内容及结论如下:(1)人工湿地生物堵塞过程中的净化能力及微生物种群变化研究结果表明,装置整体渗透系数的下降经历三个阶段:前期缓慢下降、中期大
大卫·施韦卡特(David Schweickart)是美国著名左翼马克思主义学者,西方著名马克思主义理论家,当代西方“市场社会主义”的著名代表人物。施韦卡特一直致力于资本主义批判与
《国家新型城镇化规划(2014-2020)》指出,城市建设用地低效利用、不合理的用地结构与比例失调是必须高度重视并着力解决的突出问题。因此,开展城市建设用地绩效评价,对城市未
支持向量机在小样本数据分类中具有独特的优势,参数的选择对支持向量机的分类精度和泛化能力有着重要的影响,针对当前支持向量机参数优化方法的不足,本文提出了基于改进人工
机器学习中的分类学习旨在利用已知类别的训练样本进行模型的训练,从而能用该模型来预测未知样本的类别。根据样本的不同类别设置,分类任务可分为三大类:二分类,多分类和多标
建筑信息模型(BIM,Building Information Modeling)是指利用数字化技术建立虚拟的建筑工程三维模型,并提供完整的建筑工程信息库。近年来,BIM技术的应用不断深化和扩展,引发
柠檬果实因具有颜色鲜艳、果皮清香、营养丰富、用途宽广等优质特点而广受消费者喜爱。随着国内柠檬种植面积的剧增,为增加柠檬果实的食用价值及拓宽全果用途,需进行进一步的
当今社会正处于大数据时代,各行各业所产生的数据蕴含海量知识。但这些知识具有冗余程度高、特征表达不明显等特点,因此不能直接从中获取有用的知识,这就意味着需要高效通用
近年来,人们一直都在关注能源的可持续发展问题,目前存储和利用热能的主要手段通常有两种:一种是通过塞贝克效应将热能直接转换为电能,另一种是通过声子热器件控制热流。之所