几种离散脉冲切换系统的稳定性分析

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随着科技的进步和发展,现实中的各种动力系统也变得复杂化与网络化,通常都会具有一些非线性或者不确定性,难以简单的描述出来,但对其稳定性分析和控制研究具有广泛而深远的意义。混合系统是一类典型的具有高度非线性的复杂系统,近十多年来,针对两类典型的混合系统—脉冲系统和切换系统的稳定性研究已经成为控制界的一个热点,并且已开始了利用混合控制技术(如脉冲与切换控制)对网络化系统进行控制的研究工作,但对混合控制的研究还需更多具有系统性和有效性的分析方法。本文首先对混合系统的研究现状及发展趋势作了综述,介绍了本文将用到的稳定性的基础知识,以现代控制理论为基础,结合李雅普诺夫方法与线性矩阵不等式(LMI)方法,分析了离散混沌系统的同步问题,列出了几种常用的同步控制方法,着重研究了脉冲同步控制法。并对离散混沌系统在保密通信中加以应用,并通过Matlab进行了数值仿真,实现了混沌系统的同步问题及对信号的加密。其次,本文研究了离散动态网络的混合控制问题,利用谱半径和平均驻留时间研究了离散时滞系统的稳定性问题,在此基础上又深入分析了离散时滞系统脉冲网络的稳定性问题,给出离散时滞系统在网络脉冲控制下的稳定性条件的数学证明,并通过Matlab仿真验证了这种方法。最后分析了脉冲控制和切换控制对于系统的影响,然后研究了脉冲控制和切换控制下的离散混合系统的稳定性问题,并探讨了几种离散脉冲切换系统的稳定性与鲁棒稳定性问题。针对系统构造了多重李雅普诺夫函数,研究脉冲条件和切换规则在满足何种条件下系统是渐进稳定和指数稳定的条件。总之,本文探讨了离散动态网络混合控制及其稳定性的理论中的一些问题,推动了脉冲混合系统中的稳定性及网络化控制的发展,具有一定的理论参考价值。
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