切换系统在任意切换规则下的保性能可靠控制.pdfVIP

第 29卷 第 3期 金 陵 科 技 学 院 学 报 CoL29，No．3 2013年9月 JO1ⅡlNAI，OFⅡ卜 GINS1IⅡJ1EOFTE(舶NOLOGY Sop．，2013 切换系统在任意切换规则下的保性能可靠控制 卢军锋，吴钟鸣，凌秀军，刘丽娟 (金陵科技学院机 电工程学院，江苏 南京 211169) 摘 要 ：研究了一类不确定切换系统的鲁棒可靠保性能控制问题 。当系统存在执行器故障时，为了克服执行器故 障对切换系统的影响，使系统具有可靠性，利用线性矩阵不等式技术和公共李亚普诺夫函数法设计鲁棒保性能 可靠控制器 ，保证切换系统在任意切换律下能全局二次稳定并且具有成本性能指标。最后，仿真结果表明控制器 是有效 的。 关键词 ：切换系统 ；保性能；可靠控制 中图分类号：TP273 文献标识码 ：A 文章编号：l672—755X(2013)02一OO16一O4 ReliableGuaranteedCostControlfor Switched SystemsUnderArbitrarySwitchingRules LU Jun—feng，WU Zhong—ming，LINGXiu—jun，LIU Li—jun (JinglingInstituteofTechnology，Nanjing211169，China) Abstract：Theproblem ofreliableguaranteed costcontrolisstudied foraclassofuncertain switchedsystems．When theactuatorfailuresoccur，inordertomakesystemsfault—tolerant， linearmatrixinequalitytechniqueandcommonIaypunovfunctionmethodareadoptedtodesign reliablecontrollertoguaranteethesystems’quadraticstabilityandupperboundoftheguaran— teedcostfunction underarbitraryswitchingrules．Thesimulatedresultsshow thatthecon— trollerworkswel1． Keywords：switchedsystems；guaranteedcost；reliablecontrol 切换系统一般 由多个连续或离散的时间子系统以及相应的切换规则组成 ，有着广泛的应用背景，大量 应用在通信系统、飞行控制、计算机磁盘系统等许多领域 ，并且 目前研究主要集 中在稳定性 ，鲁棒性等方 面口]。保性能控制是在系统的容许扰动范围内保证系统渐近稳定且二次性能指标有界。切换系统的保性 能控制已经受到了人们的高度重视，并且提出了一些设计保性能控制器的方法。文献E53利用公共李雅普 诺夫函数方法研究了不确定切换系统的保性能控制问题，文献[6]利用多李雅普诺夫函数方法研究了切换 时滞系统的可靠保性能控制问题，文献 [73利用多李雅普诺夫函数研究了切换系统的保性能鲁棒控制问 题 。但是大多数的保性能控制的研究都基于一个共同的假设，也就是，在系统执行器无故障的前提下。然 而，系统中传感器或执行器的失效基本上是不可避免的，它们的失效会使系统不能正常工作或者带来十分 严重的后果 ，对于安全性能要求较高的系统 ，如飞行器控制系统、核电厂控制系统等 ，系统的故障可能导致 巨大的损失。因此切换系统保性能可靠控制的研究是非常有意义的。 收稿 日期 ：2013—04—18 基金项 目：南京市科技局科技发展项 目(2011ZDO08)；金陵科技学院科研基金 (jit—n一2009012，jit—n-201105) 作者简介：卢军锋 (1978一)，男，江苏南京人，讲师，硕士，主要从事控制理论研究。 第3期 卢军锋，等：切换系统在任意切换规则下的保性能可靠控制 本文针对含有结构参数