广义控制大系统的镇定性研究

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1986年美国控制与决策学术年会上(IEEECDC)加拿大多伦多大学的Chang和Davision两人发表的关于广义控制大系统分散控制的首篇文章,他们首先提出了广义控制大系统有穷分散固定模和脉冲分散固定模两个重要概念。广义控制大系统的研究已越来越受到理论和工程工作者的关注,国内外一些高校和科研机构展开了深入系统的研究,并取得了一系列的理论成果。诸如:王朝珠和王恩平从正则闭环大系统方面研究了广义控制大系统脉冲分散固定模问题(原文称为无穷远固定模),给出了脉冲分散固定模的等价定义及有关算法;温香彩利用变结构控制思想研究了一类具有非线性互联项的广义不确定大系统的镇定问题,在一定条件下对系统设计了分散变结构控制器和完全分散变结构控制器;张庆灵运用Lyapunov方法分析广义大系统的鲁棒稳定性,并分别使用静态分散输出反馈和动态分散补偿器处理广义大系统的分散镇定问题等等。  对于广义控制大系统的研究,特别是广义控制大系统镇定性的研究,将会是控制理论体系的发展趋势,但是目前相关的研究成果还不多,而且由于广义控制系统特有的正则性和脉冲行为以及大系统本身的复杂结构,致使有关研究和结论变得复杂而富于挑战性。  本文在研究广义控制大系统镇定性的国内外现状上,着重研究了广义控制大系统镇定性判定问题,给出了广义控制大系统镇定性的判定条件与判定方法。主要内容如下:  (1)介绍广义系统、广义大系统及其稳定性的背景和现状,介绍广义控制大系统及其镇定性的背景和现状;介绍广义系统理论的数学模型及其受限等价变换形式;介绍广义系统的渐近稳定性和有关概念。  (2)给出判定输入反馈广义控制大系统可镇定与不可镇定的充分条件。对于带输入反馈的广义控制大系统,在其所有孤立子系统都是R-能控以及其对应的广义闭环大系统的每一个孤立子系统正则、无脉冲的条件下,通过构建Lyapunov方程,利用广义Lyapunov函数法、系统分解法、广义系统理论和矩阵理论,得出广义闭环大系统渐近稳定与不稳定的判定定理,并给出对应的关联参数稳定域与不稳定域,从而得到原输入反馈广义控制大系统可镇定与不可镇定的充分条件。  (3)给出判定输出反馈广义控制大系统可镇定与不可镇定的充分条件。对于带输出反馈的广义控制大系统,在其所有孤立子系统都是R-能控以及其对应的广义闭环大系统的每一个孤立子系统正则、无脉冲的条件下,通过构建Lyapunov方程,利用广义Lyapunov函数法、系统分解法、广义系统理论和矩阵理论,得出广义闭环大系统渐近稳定与不稳定的判定定理,并给出对应的关联参数稳定域与不稳定域,从而得到原输出反馈广义控制大系统可镇定与不可镇定的充分条件。  (4)给出判定导数反馈广义控制大系统可镇定与不可镇定的充分条件。对于带导数反馈的广义控制大系统,在其所有孤立子系统都是R-能控以及其对应的广义闭环大系统的每一个孤立子系统正则、无脉冲的条件下,通过构建Lyapunov方程,利用广义Lyapunov函数法、系统分解法、广义系统理论和矩阵理论,得出广义闭环大系统渐近稳定与不稳定的判定定理,并给出对应的关联参数稳定域与不稳定域,从而得到原导数反馈广义控制大系统可镇定与不可镇定的充分条件。
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