Markov跳变系统的稳定性分析及异步控制

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Markov跳变系统是一种特殊的混杂系统,由系统的状态和系统的模态两部分组成。其特点是能更好地模拟动态系统结构突变情况,比如环境突变,子系统的关联改变,系统的组件损坏以及人为干预等。因为有如此优良的性能,所以Markov跳变系统模型一直是控制领域的研究热点。本文对Markov跳变系统的异步控制问题进行研究,具体工作如下:首先,针对具有时变时滞和扰动的Markov跳变系统,研究基于混合观测器的异步控制问题。提出一个混合观测器估计无法测量的状态和扰动,其中包括的估计补偿器用来补偿扰动对系统产生的影响。基于上述观测器构造可以处理系统模态和控制器模态异步现象的异步控制器。通过应用复杂的Lyapunov泛函、凸组合和Writinger不等式,获得确保具有H∞性能的原系统和误差系统达到渐近稳定性的充分条件。提供示例来说明该技术的有效性。其次,基于状态观测器,研究了非线性Markov跳变系统的自适应异步滑模控制问题。通过T-S模糊模型,将非线性系统映射成一类线性系统。采用增益范数有界的非脆弱观测器来估计系统状态。设计基于非脆弱观测器的积分滑模面和异步控制器,获得闭环系统达到渐近稳定的充分条件和H∞性能指标。此外,提出自适应异步滑模律使得系统状态轨迹在有限时间内到达滑模面。通过示例来说明该技术的实用性。最后,考虑基于事件触发的区间二型模糊广义Markov跳变系统的异步滑模控制问题。将T-S模糊Markov系统异步滑模控制问题延伸到区间二型模糊广义Markov跳变系统。给出基于状态的事件触发机制和阈值,然后通过联合事件触发条件、滑模律和异步控制器,得到系统随机均方指数可容许的充分条件。通过示例来说明该技术的正确性。
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