切换系统的区间观测器设计及应用.docx

苏州大学本科生毕业设计（论文）27本科毕业设计（论文）学院(部)机电工程学院题目切换系统的区间观测器设计及应用年级2014级专业电气工程及其自动化班级14电气学号1429402055姓名顾涛指导老师黄俊职称副教授论文提交日期目录摘要1Abstract2第一章引言31.1切换系统的国内外研究现状31.2本文主要研究内容5第二章连续切换系统区间观测器的设计与仿真62.1问题的提出62.2连续切换系统区间观测器的设计方法82.3误差系统的证明步骤82.4连续LP问题可行性解的讨论10第三章离散切换系统区间观测器的设计123.1问题的提出123.2离散切换系统区间观测器的设计方法143.3离散误差系统的证明步骤143.4离散LP问题可行性解的讨论16第四章区间观测器在电路系统中的仿真应用184.1连续切换系统的区间观测器仿真184.2离散切换系统的区间观测器仿真21第五章结论24参考文献25致谢27摘要混杂系统是由离散事件动态系统与连续时间动态系统相互混合，相互作用而形成的动态统一系统，切换系统是其一类重要的混杂系统。这就使得对切换系统的研究更具有普遍性。在切换系统中，系统的状态往往无法直接获取，这就需要通过区间观测器来获得系统的状态。本文在研究切换系统区间观测器的基础和切换系统理论上，结合已有的切换系统稳定性成果，研究了如何设计切换系统的区间观测器。本文的主要内容概括如下：首先，对切换系统进行简要的概述，并给出本文研究所需的基础知识，同时对国内外切换系统区间观测器的研究现状做出简明介绍。其次，讨论两类切换线性系统区间观测器的存在条件。致力于研究线性切换系统中连续切换系统和离散切换系统的区间观测器设计。其中包括：(1)设计了区间观测器的数学模型；(2)通过使用线性规划，计算出了观测器增益；(3)以电路系统为实际背景，用实际的具体数值例子证明了结论是有效的。最后，对本文的工作进行总结，并提出了切换系统在今后的研究方向和展望。关键词：稳定性，区间观测器，连续切换系统，离散切换系统AbstractDynamicalsystemsthataredescribedbyaninteractionbetweencontinuousanddiscretedynamicsareusuallycalledhybridsystems.Switchedsystemsareaclassofimportanthybridsystems,thus,theresearchforswitchedsystemsismoreuniversal.Intheswitchingsystem,thestateofthesystemoftencannotbedirectlyobtained,whichrequiresobtainingthestateofthesystemthroughtheintervalobserver.Basedontheswitchedsystemstheoryandtheexistingstabilityresultsofswitchedsystems,theintervalobserverforswitchedlinearsystemsisstudiedinthispaper.Thispaperissummarizedasfollows:Firstly,abriefoverviewofswitchedsystemsisgiven,andthebasicknowledgeofweneedinthisarticleisgiven.Atthesametime,intervalobserverofswitchedsystemsisintroduced.Secondly,theintervalobserverexistingproblemoftwokindsofswitchedsystemsarediscussed.Thispaperisdevotedtoinvestigateintervalobserversdesignforbothcontinuousswitchedsystemsanddiscreteswitchedsystems.(1)Themathematicalmodeloftheintervalobserverisdesigned;(2)observergainsarecomputedtoensurethestabilityoftheestimationerror;(3)Takingthecircuitsystemastheactualbackground,theactualconcretenumericalexamplesareusedtoprovethattheconclusionisvalid.Keywords:Stability,Interv