【摘要】：一個復(fù)雜混合系統(tǒng)中可同時包含若干種連續(xù)過程和若干種離散過程,這些不同性 質(zhì)的過程交替發(fā)生,相互作用。本文以混合系統(tǒng)切換模型為研究對象,對具有脈沖控 制、反饋控制以及擾動的受控系統(tǒng)的穩(wěn)定性、魯棒控制、能控能觀性進行了詳細的分 析。同時,簡單地介紹了混合系統(tǒng)在工業(yè)實踐中的應(yīng)用,尤其是混沌混合系統(tǒng)在保密 通信中應(yīng)用開發(fā)。 首先,論文介紹了混合系統(tǒng)的發(fā)展概況以及現(xiàn)有的混合系統(tǒng)控制理論,結(jié)合實際 生產(chǎn),提出了一種伴隨有切換脈沖或者施加了脈沖控制的切換系統(tǒng)數(shù)學模型  脈沖 切換系統(tǒng)。然后,分別從穩(wěn)定性、魯棒控制、能控能觀性三方面入手,對脈沖切換系 統(tǒng)進行詳細而深入的研究。利用 Lyapunov 函數(shù)法,得到了脈沖切換系統(tǒng)的漸近穩(wěn)定性、 魯棒穩(wěn)定性的充分條件;通過H∞控制方法,得到了系統(tǒng)內(nèi)穩(wěn)和具有γ 特性的充分條件, 設(shè)計出了一個基于 MATLAB 的魯棒H∞控制器;簡要的介紹了現(xiàn)有的切換系統(tǒng)能控能 觀性理論,在此基礎(chǔ)上,提出了脈沖切換系統(tǒng)的能控性條件,并通過一些數(shù)值例子驗 證了文中理論的有效性。最后,我們舉例介紹了混合系統(tǒng)在工業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用。混合 系統(tǒng)是一種復(fù)雜的非線性系統(tǒng),通過選擇適當?shù)那袚Q規(guī)則,混合系統(tǒng)能產(chǎn)生混沌。我 們簡要地分析了系統(tǒng)產(chǎn)生混沌的機理和混沌系統(tǒng)的動力學行為,闡述了混沌同步的原 理和現(xiàn)有的同步方法,然后,逐一介紹了幾種混沌同步在保密通信中的實現(xiàn)方案,并 簡單地概述了我們實驗室的混沌同步保密通信的實驗開發(fā)。 本論文是在現(xiàn)有的切換系統(tǒng)理論基礎(chǔ)上展開研究的,主要針對的是一類脈沖線性 切換系統(tǒng)。在文末,我們對今后在混合系統(tǒng)方面要做的研究工作作了展望與設(shè)想。
【圖文】：

(hQ  離散狀態(tài)集、hΣ  混合對象事件和hδ :hQ ×hΣ →hQ  轉(zhuǎn)移函數(shù))；連續(xù)子系統(tǒng)(nx R  實值狀態(tài)空間、mW R  實值輸入信號空間、ｆ:Ｘ×Ｗ→Ｘ  連續(xù)狀態(tài)向量ｘ(ｔ)的變化規(guī)律和ｇ:Ｘ×hQ ×hΣ →Ｘ  連續(xù)狀態(tài)切換轉(zhuǎn)移規(guī)律)；連續(xù)與離散相互作用(Pγ :Ｘ→pΣ  事件發(fā)生器，α:hQ →Ｗ  從離散狀態(tài)集Ｑｈ到輸入信號 w(t)的映射)。1.3.2.4 Branicky 混合系統(tǒng)模型（Branicky’s hybrid system model）Branicky 提出一種針對混合系統(tǒng)分析設(shè)計的模型框架[37-40]，是比較一般化的規(guī)范描述形式，目的是把現(xiàn)有控制理論成果融入混合系統(tǒng)研究中。被控混合動態(tài)系統(tǒng)模型形式為 Hc=[Q,Σ,A,G,V,C,F]，其中Ｖ：離散控制,C：被控跳變集，F(xiàn)：被控跳變目標集。在某些條件下，該系統(tǒng)將變成混合動態(tài)系統(tǒng)Ｈ=[Q,Σ,A,G]，式中 Q：離散狀態(tài)，Σ:連續(xù)系統(tǒng)，A：自治跳變集，，G：自治跳變轉(zhuǎn)移映射。Branicky 模型能表達連續(xù)狀態(tài)在斷點處的數(shù)值，但無明確的輸出函數(shù)，且不討論由子模型通過各種連接關(guān)系構(gòu)成不同模型的問題(見圖 1-2)。Branicky 在該框架下將李雅普諾夫函數(shù)應(yīng)用于切換混合系統(tǒng)的穩(wěn)定性分析，并將傳統(tǒng)優(yōu)化控制策略應(yīng)用到混合系統(tǒng)設(shè)計中。

－4受控系統(tǒng)從初值x1(0)=1，x2(0)=4開始的狀態(tài)響應(yīng)
【學位授予單位】：華中科技大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2004
【分類號】：N941.4

【引證文獻】

相關(guān)期刊論文 前1條

1 李健;方敏;李加良;;基于CheckMate的混合系統(tǒng)建模和驗證[J];合肥工業(yè)大學學報(自然科學版);2010年01期

相關(guān)碩士學位論文 前2條

1 李輝;基于可達集過近似的混合系統(tǒng)驗證方法[D];合肥工業(yè)大學;2007年

2 羅來豹;混雜系統(tǒng)驗證中可達集過近似方法的研究[D];合肥工業(yè)大學;2010年

本文編號：2628701