【摘要】：混雜動態(tài)系統(tǒng)是由離散事件動態(tài)系統(tǒng)和連續(xù)變量動態(tài)系統(tǒng)相互混合、相互作用而形成的一類復(fù)雜動態(tài)系統(tǒng)。本論文主要考慮了幾類基于有限狀態(tài)自動機(jī)的混雜動態(tài)系統(tǒng),即離散事件系統(tǒng)為有限狀態(tài)自動機(jī)的混雜系統(tǒng)。這類混雜系統(tǒng)的研究工作還不是很多,本論文以多Lyapunov函數(shù)法和模態(tài)相關(guān)平均滯留時間策略作為基本工具,結(jié)合有限狀態(tài)自動機(jī)的相關(guān)理論,重點研究了這類混雜系統(tǒng)的漸近穩(wěn)定性問題、指數(shù)穩(wěn)定性問題、輸入輸出有限時間穩(wěn)定性問題、正性問題、混合觀測器問題、以及變軌跡迭代學(xué)習(xí)跟蹤控制問題等。主要工作概括如下：1、研究基于有限狀態(tài)自動機(jī)的非線性脈沖混雜系統(tǒng)的漸近穩(wěn)定性、指數(shù)穩(wěn)定性、以及穩(wěn)定化問題。首先將漸近穩(wěn)定和指數(shù)穩(wěn)定的定義推廣到該類混雜系統(tǒng),然后通過構(gòu)造多Lyapunov函數(shù),導(dǎo)出其漸近穩(wěn)定和指數(shù)穩(wěn)定的充分條件,并給出將其指數(shù)穩(wěn)定化的控制器設(shè)計方法,由于應(yīng)用了多Lyapunov函數(shù)法、模態(tài)相關(guān)平均滯留時間策略和有限狀態(tài)自動機(jī)理論,所以只要求混雜系統(tǒng)中處于期望集內(nèi)的連續(xù)變量子系統(tǒng)的非線性項滿足全局Lipschitz條件,弱化了該系統(tǒng)穩(wěn)定的充分條件。2、研究基于有限狀態(tài)自動機(jī)的非線性脈沖混雜系統(tǒng)的輸入輸出有限時間穩(wěn)定性問題。首先將輸入輸出有限時間穩(wěn)定的概念推廣到該類混雜系統(tǒng)中,然后在確定的有限時間區(qū)問內(nèi),討論了該混雜系統(tǒng)在兩種外部輸入信號影響下的輸入輸出有限時間穩(wěn)定性,并給出了穩(wěn)定性定理。為鎮(zhèn)定該非自治混雜系統(tǒng),設(shè)計了狀態(tài)反饋控制器,給出了系統(tǒng)可穩(wěn)定化的充分條件。3、針對基于有限狀態(tài)自動機(jī)的時變脈沖正混雜系統(tǒng),研究其輸入輸出有限時間穩(wěn)定性問題。首先對單個線性時變正系統(tǒng)提出了輸入輸出有限時間穩(wěn)定的充分條件,并給出了用于鎮(zhèn)定非自治正系統(tǒng)的狀態(tài)反饋控制器。然后考慮了正混雜系統(tǒng)的輸入輸出有限時間穩(wěn)定性問題,導(dǎo)出其穩(wěn)定的充分條件,并進(jìn)行了證明,為非自治正混雜系統(tǒng)設(shè)計了輸出反饋鎮(zhèn)定策略。4、針對有限狀態(tài)自動機(jī)型的區(qū)間正混雜系統(tǒng),研究了它的觀測器問題。首先,給出了有限狀態(tài)自動機(jī)的節(jié)點觀測器,在此基礎(chǔ)上,設(shè)計了混雜系統(tǒng)的連續(xù)變量觀測器,基于模態(tài)相關(guān)平均滯留時間策略,得到了觀測誤差指數(shù)穩(wěn)定的充分條件。然后設(shè)計了基于觀測器的動態(tài)反饋控制器,使得區(qū)間正混雜系統(tǒng)可鎮(zhèn)定。5、研究由確定有限狀態(tài)自動機(jī)驅(qū)動的變軌跡的迭代學(xué)習(xí)跟蹤控制問題。首先,將確定有限狀態(tài)自動機(jī)表示成一個線性狀態(tài)方程,并為其定義期望平衡集,然后設(shè)計了狀態(tài)反饋控制器,將確定有限狀態(tài)自動機(jī)鎮(zhèn)定于一個期望平衡集。由確定有限狀態(tài)自動機(jī)模型驅(qū)動變化軌跡,設(shè)計線性時變系統(tǒng)的迭代學(xué)習(xí)控制率和初始狀態(tài)學(xué)習(xí)率,給出了變軌跡的實用跟蹤和精確跟蹤算法收斂的充分條件。
【學(xué)位授予單位】：西安電子科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TP13

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本文編號：2783280