线性连续动态系统脉冲最优控制问题研究

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最优控制问题是指在一类可行的方案中,受控系统能根据自身特殊性找出最优控制方案,在最优控制下系统从初始状态转移到终端状态的同时,其性能指标值为最优。同时,在实际系统中,时滞是普遍存在的,在时滞的影响下,系统性能会下降甚至变得不稳定。本文主要研究了基于事件触发的有/无时滞的线性连续动态系统脉冲最优控制问题。首先,研究了无时滞的基于事件触发的线性连续动态系统脉冲最优控制问题。基于最优控制理论,得到了基于事件触发的脉冲最优反馈控制器,其中,系统的采样时刻点由与系统状态相关的触发函数和触发条件确定,并给出了线性系统在最优控制下以指数收敛速度达到稳定的充分条件。事件触发机制避免了控制器的连续更新,减少了对系统计算资源的浪费。通过一个数值仿真实例验证了所提出的基于事件触发脉冲最优控制器的有效性。其次,研究了有时滞的基于事件触发的线性连续动态系统脉冲最优控制问题。设计了含时滞和脉冲跳跃的性能指标,根据最优控制理论得到了含时滞项的基于事件触发脉冲最优反馈控制器。其中,系统的采样时刻点由触发函数和触发条件确定,触发函数由系统的状态信息和指数衰减项组成。给出了线性时滞系统在最优控制下以指数收敛速度达到稳定的充分条件,并论证了脉冲序列不存在Zeno现象。通过一个数值仿真实例验证了所提出的基于事件触发脉冲最优控制器的有效性。
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