脉冲切换广义系统的鲁棒H∞控制.docx

脉冲切换广义系统的鲁棒H∞控制
摘要
鲁棒H∞控制是一种针对不确定性和扰动的高级控制技术，可以提供对系统稳定性和性能的鲁棒保证。脉冲切换广义系统是一类具有多个离散控制器的系统，通过在不同控制器之间切换来提高系统的性能。本文主要研究了如何应用鲁棒H∞控制方法来设计脉冲切换广义系统的控制器，以提高系统的鲁棒性能。
首先，介绍了脉冲切换广义系统的基本概念和数学模型。脉冲切换广义系统由多个离散时间子系统组成，每个子系统都有一个离散控制器，通过在不同的时间间隔内切换控制器来实现整个系统的控制。数学模型采用广义系统表示，将系统的动态特性表示为一个矩阵方程。
接下来，介绍了鲁棒H∞控制的基本原理和设计方法。鲁棒H∞控制是一种通过最小化系统的H∞范数来设计控制器的方法，可以提供对模型不确定性和外部扰动的鲁棒性能保证。控制器的设计基于线性矩阵不等式（LMI）和参数寻优的技术，通过优化控制参数来满足系统性能和稳定性的要求。
然后，提出了脉冲切换广义系统的鲁棒H∞控制器设计方法。首先，将脉冲切换广义系统建模为一个广义系统表示，并根据系统的特性选择适当的加权函数和性能标准。然后，利用LMI算法设计每个离散控制器，计算出相应的控制参数。最后，通过切换控制器来实现对整个系统的控制。
在论文中还对设计方法进行了数值仿真，通过将鲁棒H∞控制器与其他控制方法进行比较，验证了该方法的有效性和性能优势。仿真结果表明，脉冲切换广义系统的鲁棒H∞控制器具有较好的鲁棒性能和系统稳定性，能够在不确定性和扰动的情况下实现系统的良好控制。
最后，总结了研究工作的主要结果和创新点，并对下一步的研究方向进行了展望。本文提出了一种脉冲切换广义系统的鲁棒H∞控制器设计方法，为类似系统的控制提供了一种新的思路和方法。但是，还有一些问题需要进一步研究和探索，如如何选择合适的性能标准和加权函数，以及如何处理交叉耦合等复杂情况。
关键词：鲁棒H∞控制；脉冲切换广义系统；广义系统；控制器设计；线性矩阵不等式
Abstract
RobustH∞controlisanadvancedcontroltechniquethatprovidesrobustguaranteesforsystemstabilityandperformanceagainstuncertaintiesanddisturbances.Pulseswitchinggeneralizedsystemsareaclassofsystemswithmultiplediscretecontrollersthatimprovesystemperformancebyswitchingbetweendifferentcontrollers.ThispapermainlystudieshowtoapplyrobustH∞controlmethodstodesigncontrollersforpulseswitchinggeneralizedsystemstoimproverobustperformance.
Firstly,thispaperintroducesthebasicconceptsandmathematicalmodelsofpulseswitchinggeneralizedsystems.Pulseswitchinggeneralizedsystemsconsistofmultiplediscrete-timesubsystems,eachwithadiscretecontrollerthatswitchesbetweencontrollersatdifferenttimeintervalstocontroltheentiresystem.Themathematicalmodelisrepresentedbyamatrixequationthatdescribesthedynamiccharacteristicsofthesystem.
Next,thebasicprinciplesanddesignmethodsofrobustH∞controlareintroduced.RobustH∞controlisamethodofdesigningcontrollersbyminimizingtheH∞normofthesystem,whichprovidesrobustperformanceguaranteesagainstmodeluncertaintiesandexternaldisturbances.Thedesignofthecontrollerisbasedonlinearmatrixinequalities(LMI)andparameteroptimizationtechniques,optimizingthecontro