基于事件触发的切换系统的输出调节问题:相邻模态依赖平均驻留时间方法

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输出调节是一种抑制外部干扰的方法,它可以在保持闭环系统稳定的同时,渐近的跟踪一类参考信号.机器人手臂控制、飞机巡航控制等问题都可以归结为输出调节问题.在科学技术的飞速发展的背景下,对复杂系统的建模可以更好地满足人们对复杂的系统活动的需求,切换系统就是复杂系统中一个重要的模型.然而,在切换系统控制问题中,控制器会时时更新控制信息并传输到系统中,但是通讯资源是有限的,这样很可能会造成信息拥堵、丢包等问题,因此,很有必要引入事件触发控制来降低控制信息更新次数,实现节约通讯资源的目的.严格无源性也是实际系统研究中重要的性质.本文基于AMDADT方法,给出了几类切换系统相应的事件触发机制和控制器共同存在的设计方法,解决了这几类切换系统的输出调节问题.具体地,本文的主要工作如下:首先,讨论一类离散切换系统的事件触发输出调节问题.将相邻模态依赖平均驻留时间(AMDADT)的定义拓展到离散切换系统的情况,利用分段Lyapunov函数方法,给出在满足AMDADT条件下,全息状态反馈事件触发控制器和切换规则的联合设计方案,并得到系统输出调节问题可解的充分条件.使用非共同坐标变换得到各个子系统的调节器方程组,这样可以防止调节器方程组有共同解的情况.之后,通过仿真结果验证了事件触发控制在切换系统输出调节问题中的可行性.最后把结果拓展到自触发控制的情况.其次,基于严格无源性在事件触发控制下讨论一类离散切换系统的输出调节问题.构造相邻模态依赖分段Lyapunov函数和事件触发机制,并设计针对严格无源性的事件触发机制,使得所设计的事件触发机制与一般基于状态的事件触发机制相比,使得在某些离散时刻增加这个事件的触发时间,还可以降低对所求正定矩阵的限制条件.基于AMDADT方法,得到在满足AMDADT切换规则下,一类离散切换系统在事件触发控制下严格无源输出调节问题可解的充分条件.之后用数值例子验证所给方法的有效性.最后,基于AMDADT方法探讨一类连续切换系统的事件触发严格无源输出调节问题.首先,构造相邻模型依赖分段Lyapunov函数,给出在满足AMDADT定义下,全息反馈事件触发控制器和切换规则的协同设计方案.然后,以LMIs的形式给该问题可解的充分条件.之后,证明两次连续事件触发间隔时间严格为正.
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