马尔科夫跳跃系统的鲁棒镇定理论研究

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工程实际当中,由于外部环境的干扰,或是内部器件的损坏,维修等,系统的工作模态经常会发生随机的切换。在一些情况下,可以用一个马尔科夫链来描述系统工作模态的切换情况。马尔科夫跳跃系统是一类包含有马尔科夫跳跃参数的混合系统。该类系统在任意时刻所处的工作模态是由一个马尔科夫过程来决定。本文研究了两类马尔科夫跳跃系统的镇定问题。一类是马尔科夫跳跃大系统,另一类是时滞马尔科夫跳跃系统。具体工作如下:   (1)针对一类带有积分二次型约束条件的马尔科夫跳跃大系统,本文提出了一种基于局域模态的分散状态反馈控制方法。每个子控制器根据所观测到的相应子系统的状态和局域内一些子系统的模态,来控制大系统,使得闭环大系统随机稳定。文中指出,随着控制器所能获知的系统模态的增多,闭环大系统所能达到的性能也会更好。   (2)针对一类带有积分二次型约束条件的马尔科夫跳跃大系统,当系统状态不可直接量测时,本文提出了一种基于局域模态的分散输出反馈控制方法。每个子控制器根据所观测到的相应子系统的输出和局域内一些子系统的模态,来控制大系统,使得闭环大系统随机稳定。   (3)本文也研究了一类时滞马尔科夫跳跃系统的镇定问题。与以往文献中的控制方法所不同的是,我们把马尔科夫链的转移速率矩阵也作为控制参量。文中采用状态反馈的控制方法,同时设计适合的转移速率矩阵,使得闭环系统随机稳定。   在以上三类问题中,控制器的设计都被转化成为带有秩约束或等式约束的线性矩阵不等式的求解问题,以便数值计算。同时文中也给出了一些仿真实例,来验证所提出的控制方法的可行性。
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