脉冲切换系统的动力学分析

来源 :山东师范大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:abcttf2005
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切换系统是一类重要的混杂系统,由一组连续或离散动态子系统组成,并按某种切换规则在各个子系统问切换的动力系统.切换系统具有这样的性质:即使每一个子系统都是不稳定,通过构造合适的切换规则,也可保证系统的稳定性;反之,即使每一个子系统稳定,切换规则选的不合适,系统也可能不稳定[1].目前,切换系统在计算机磁盘控制系统、航天航空交通控制、无线电通讯、化工过程、机械控制和电力大系统等领域都有着广泛的应用.近年来,由于切换系统在改善系统性能方面的作用以及满足智能控制飞速发展的需要,学术界对其表现出了很大的兴趣,并取得了一些比较好的结果,尤其是关于稳定性方面的.  而在实际切换过程中,系统往往存在切换脉冲,在这种情况下,由于脉冲的出现系统会产生了复杂的动力学行为.文献[11]提出一种新型模型,即脉冲切换系统.这种模型在PwM(Pulse width modulated)脉宽调制变换器控制,机床工作模型切换控制等具有瞬时切换脉冲的系统中能更准确的描述实际情况.在很多时候脉冲、切换不可避免的同时进行,如何控制好这些因素,使得生产和事物的发展按照既定的目标进行,是一个值得探讨的问题.近年来,对于这类系统的研究已引起了越来越多科学工作者的关注和研究.鉴于上述实际意义和理论价值,本文用不同方法研究脉冲切换系统的稳定性问题,具体分为两章.  在第一章中,我们研究的是包含稳定的子系统和不稳定的子系统的非线性脉冲切换系统.我们主要利用多个Lyapunov函数法和平均驻留时间来研究系统的稳定性问题.我们将会展现如果平均驻留选择的足够大,且稳定子系统的总的驻留时间和不稳定子系统的总的驻留时间满足一定的比例,将会实现整个系统的稳定.最后给出了例子验证定理的有效性.  在第二章中,我们主要研究含有时滞的脉冲切换系统.我们主要利用多个李雅普诺夫函数方法、驻留时间方法和时滞微分不等式来研究时滞脉冲切换系统的指数稳定性,并得到相应的结果。最后举例说明了定理的应用.
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