【摘 要】
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切换系统作为一类重要的混杂系统,在很多领域都有着广泛的应用,如电力系统、无线电通讯和航天航空交通控制等.然而在现实切换过程中,外界影响会造成系统状态的脉冲跳跃,进而导致系统复杂的动力学行为.在这种情况下,脉冲切换系统的研究显得尤为重要.此外,外部干扰是普遍存在的,这会破坏系统的性能.H1控制能够抑制外部干扰对系统输出变量的影响,从而提高系统的鲁棒性,近年来已引起了广泛关注.本文主要研究了脉冲切换时
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切换系统作为一类重要的混杂系统,在很多领域都有着广泛的应用,如电力系统、无线电通讯和航天航空交通控制等.然而在现实切换过程中,外界影响会造成系统状态的脉冲跳跃,进而导致系统复杂的动力学行为.在这种情况下,脉冲切换系统的研究显得尤为重要.此外,外部干扰是普遍存在的,这会破坏系统的性能.H1控制能够抑制外部干扰对系统输出变量的影响,从而提高系统的鲁棒性,近年来已引起了广泛关注.本文主要研究了脉冲切换时滞系统的稳定性和H1控制问题.主要包括以下内容:第一章主要介绍了脉冲切换系统及H1控制理论的研究背景与研究现状,并给出了本文的基本结构及所需的部分定义和引理.在第二章中,主要研究了脉冲切换时滞线性系统的稳定性和H1控制问题,分别考虑了两种脉冲效应对系统性能的影响.在不稳定脉冲下,通过构造状态反馈控制器和Lyapunov-Krasovskii（L-K）泛函,并基于平均驻留时间条件设计脉冲切换信号,以线性矩阵不等式（LMIs）的形式得到了使系统H1控制问题可解的充分条件;在稳定脉冲下,利用Lyapunov-Razumikhin（L-R）方法和平均驻留时间条件设计混合控制（脉冲控制和状态反馈控制）器和脉冲切换信号,给出了实现系统H1控制性能的充分条件.最后通过数值例子说明结论的可行性.第三章针对脉冲切换时滞系统,研究其基于观测器的H1控制问题.通过设计一种全维观测器和基于观测器的状态反馈控制器,应用L-K泛函方法和平均驻留时间条件,给出了保证系统稳定和具有H1性能的充分判据.控制增益矩阵和观测器增益矩阵均可通过求解LMIs获得.最后用数值模拟验证了所得结论的有效性.
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