基于动态事件触发的网络化切换系统控制与滤波

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切换系统作为一类特殊的混合动态系统,常常用来描述很多机理复杂的系统模型,其相关研究也愈发深入且广泛。而现代控制领域引入网络传输技术的同时不可避免地诱导出很多问题,如网络攻击、能量受限以及带宽有限等。如此,引入网络传输技术无疑给本身就具有混杂性的切换系统分析与设计提升了难度等级。此外,动态事件触发机制在减少能量消耗,降低数据更新频率等方面有着一定优势,但是目前对其的研究还处于初步阶段。因此,针对网络化切换系统,深入研究和探讨其基于动态事件触发的控制与滤波具有重要的理论意义和应用价值。本文旨在研究基于动态事件触发的网络化切换系统控制与滤波问题,具体研究内容如下:(1)针对一类具有随机发生非线性的状态饱和切换随机系统,研究其基于动态事件触发的无源控制问题。采取相较于一般事件触发机制更能降低数据更新频率的动态事件触发机制,从而有效利用网络资源。在事件触发机制的基础上设计状态反馈控制器,并基于平均驻留时间法进行系统稳定性分析,所设计的控制器可保证闭环系统是均方指数无源性的。(2)针对一类具有DoS攻击的执行器饱和切换系统,研究其基于动态事件触发的异步控制问题。采取一定的假设条件限制Do S攻击发生的频率和时长,使得Do S攻击现象更为客观、合理。结合Do S攻击所导致的延迟控制器信号与原切换信号,对切换系统进行重建得到异步模型。基于低增益法和平均驻留时间法给出基于动态事件触发的H∞性能指标分析结果。在所设计的异步控制器下闭环系统具有较好的动态性能。(3)针对一类具有随机发生的欺骗攻击、野值(异常值)的网络化切换系统,研究其基于动态事件触发的有限时间保概率滤波问题。针对野值现象,借助饱和函数的特性来削弱异常值的影响,使其只在期望范围内跳跃。通过平均驻留时间法,分析系统的两类暂态性能,给出基于动态事件触发的输入-输出有限时间稳定性及保概率包络约束分析结果。所设计的滤波器可有效应对欺骗攻击、野值、参数切换等复杂现象。
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