【摘 要】
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切换系统在实际运行中,系统不确定性的存在和系统中某些部件(如执行器和传感器)发生故障导致失效的情况往往是难以避免的。如何解决切换系统的鲁棒容错控制问题,是一个难度较大而又有重大现实意义的研究课题。本文在总结前人工作的基础上,主要研究了切换系统H∞容错控制。本文的主要贡献是将容错控制和H∞控制的理论与方法应用到切换系统的分析与控制中。并对具有时变时滞的非线性不确定广义切换系统和具有双时变时滞的非线性
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切换系统在实际运行中,系统不确定性的存在和系统中某些部件(如执行器和传感器)发生故障导致失效的情况往往是难以避免的。如何解决切换系统的鲁棒容错控制问题,是一个难度较大而又有重大现实意义的研究课题。本文在总结前人工作的基础上,主要研究了切换系统H∞容错控制。本文的主要贡献是将容错控制和H∞控制的理论与方法应用到切换系统的分析与控制中。并对具有时变时滞的非线性不确定广义切换系统和具有双时变时滞的非线性不确定广义切换系统进一步研究。本文在该方向已有工作的基础上进一步丰富了切换系统容错控制的理论成果。(1)研究了一类非线性不确定广义切换系统的H∞容错控制问题。首先利用平均驻留时间方法针对非线性不确定广义切换系统给出了鲁棒容错指数镇定的充分条件,并给出了状态的范数估计上界。其次,利用李雅普诺夫函数方法针对非线性不确定广义切换系统设计了相应的控制器和切换规律。并用线性矩阵不等式给出了系统状态反馈稳定的条件。然后给出了数值算例,并用MATLAB对LMI进行仿真,验证了该方法的有效性。(2)研究了一类状态存在时变时滞的非线性不确定广义切换系统的H∞容错控制问题。时间延迟随时间变化而满足,而对变化率没有任何约束。利用以上的方法,针对一类状态存在时变时滞的非线性不确定广义切换系统给出了鲁棒容错指数镇定的充分条件,并给出了状态的范数估计上界。并且针对具有时变时滞的非线性不确定广义切换系统设计了相应的控制器和切换规律。并用线性矩阵不等式给出了系统状态反馈稳定的条件。然后给出了数值算例,并用MATLAB对LMI进行仿真,验证了该方法的有效性。(3)研究了一类状态和控制输入同时存在时变时滞的非线性不确定广义切换系统的H∞容错控制问题。在状态存在时变时滞的非线性不确定广义切换系统的H∞容错控制问题的基础上对状态和控制输入同时存在时变时滞的非线性不确定广义切换系统的H∞容错控制问题进行了研究。
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