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切换控制的能量函数方法

作　者: 黄树清
导　师: 叶华文
学　校: 中南大学
专　业: 计算机科学与技术
关键词: 切换控制 Lyapunov 能量函数稳定性镇定
分类号: TP13
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
下　载: 74次
引　用: 1次
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内容摘要

切换控制系统是最为典型的一类混杂系统,这类系统在工程实践中具有非常重要的现实意义,越来越受到人们的关注。切换的思想可简单概括为：对于一个含有多个子系统的系统,通过子系统间的相互切换获取所需的动态性能,其中最重要的性能便是稳定性。本文的目的在于探索能量函数指导下的稳定切换律设计,所做主要工作为：揭示传统公共Lyapunov函数方法和多Lyapunov函数方法的实质,并对它们进行比较,以此作为后续研究的理论基础。运用能量函数定义的负定空间概念,提出了子系统负定空间互补情况下的“非此即彼”切换策略,该方法可以方便地处理含有不稳定子系统的情形。当这种思想运用于稳定子系统时,可以用更简单的方式设计切换律,因为只需确定其中一个子系统的负定空间。通过在不同切换时段构造不同的能量函数,给出了稳定子系统间的简单等时切换策略；在dwell time方法的基础上,考察具有不稳定非线性子系统的情形,给出切换律设计。从能量函数的角度重新审视文献中较棘手的镇定设计问题,包括一个静态输出反馈问题及一个非完整系统的镇定问题,并给出相关设计。

全文目录

摘要  3-4
ABSTRACT  4-7
第一章绪论  7-14
  1.1 切换系统的研究背景和例子  7-9
    1.1.1 切换系统的研究背景  7-8
    1.1.2 切换系统的例子  8-9
  1.2 切换系统的定义、特点和分类  9-11
    1.2.1 切换系统的定义及特点  9-10
    1.2.2 切换系统的分类  10-11
  1.3 切换系统的研究内容和现状  11-13
    1.3.1 切换系统的稳定性研究  11-12
    1.3.2 切换系统的优化设计  12-13
  1.4 本文的主要工作  13-14
第二章切换系统的Lyapunov稳定判据  14-21
  2.1 Lyapunov稳定性基本概念  14-17
  2.2 公共Lyapunov函数与切换系统的稳定性  17-18
  2.3 多Lyapunov函数与切换系统的稳定性  18-20
  2.4 本章小结  20-21
第三章负定空间概念下的能量函数方法  21-37
  3.1 能量函数方法  21-26
    3.1.1 一般能量函数方法  21-24
    3.1.2 广义能量函数方法  24-26
  3.2 负定空间互补情况下的切换策略  26-32
  3.3 稳定子系统之间的切换策略  32-36
  3.4 本章小结  36-37
第四章基于能量衰减的等时切换方法  37-48
  4.1 凸组合判别法  37-41
  4.2 特殊能量函数及对应的等时切换  41-43
  4.3 dwell_time方法  43-45
  4.4 能量函数方法在非线性系统中的应用  45-47
  4.5 本章小结  47-48
第五章复杂系统切换控制方法的初步探讨  48-55
  5.1 一个线性系统的静态输出反馈镇定  48-50
  5.2 一个非完整系统的切换镇定  50-54
  5.3 本章小结  54-55
第六章总结与展望  55-57
  6.1 本文的总结  55-56
  6.2 今后工作的展望  56-57
参考文献  57-62
致谢  62-63
攻读硕士学位期间的研究成果  63

切换控制的能量函数方法

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