基于事件驱动机制的切换线性系统动态模反馈控制问题的研究

This project studies the problem of dynamic model feedback control of switched linear systems based on event-driven mechanism, the research target focus on switched linear systems with some unstable subsystems. The main contents contain: (1)study the problem of asynchronously dynamic feedback control of switched linear systems based on continuous event-driven mechanism. With the existing results, to construct switched dynamic feedback controller based on continuous event-driven mechanism to realize stability of the controlled system; (2)study the problem of asynchronously dynamic feedback control of switched linear systems based on periodical event-driven mechanism and construct switched dynamic feedback controller based on periodical event-driven mechanism to realize stability of the controlled system; (3)study the problem of asynchronously dynamic feedback control of switched linear systems based on Lyapunov event-driven mechanism and construct switched dynamic feedback controller based on the continuous event-driven mechanism to realize stability of the controlled systems; (4)study the problem of asynchronously dynamic feedback control of uncertain switched linear systems based on the above event-driven mechanisms and construct robust switched feedback controller to realize stability of the controlled systems; (5)generalize the results of (1)-(4) to switched delay systems and study some important problems in the design and analysis of controller; (6)use the proposed schemes above to solve some control problems in practical applications.

本项目研究基于事件驱动的切换线性系统动态模反馈控制问题，其研究对象为具有若干不可稳子系统的切换线性系统。研究主要内容包括：(1)研究切换线性系统基于连续事件驱动机制下的异步动态反馈控制问题。在现有研究基础之上，构造基于事件驱动机制的切换动态反馈控制器实现系统稳定；(2)研究切换线性系统基于周期事件驱动机制下的异步动态反馈控制问题。构造基于周期事件驱动机制的切换动态反馈控制器实现系统稳定；(3)研究切换线性系统基于李雅普诺夫事件驱动机制下的异步动态反馈控制问题。构造切换动态反馈控制器实现系统稳定；(4)研究具有不确定性的切换线性系统基于上述三类不同事件驱动机制下的异步动态反馈控制问题。构造鲁棒切换动态反馈控制器实现系统稳定；(5)将(1)-(4)的结论推广到切换线性时滞系统，研究其控制器设计和分析中的一些重要问题；(6)利用上述这些控制方案，解决实际应用中的一些控制问题。

网络通信控制技术是实现现代化国防科技及工程建设信息化、数字化的重要手段与方法。它是计算机技术与通信技术相结合的产物，可以实现信息资源在计算机终端的数据传输。网络通信技术与控制策略的有效结合可大大提升控制系统的应用空间，并有效提升控制系统性能指标。此外，切换系统是一类具有多模态的混杂控制系统，如机器人行走控制、智能交通控制、飞行控制及石油钻井控制等，对该系统的研究具有重要的科学意义和应用价值。本项目主要基于网络控制系统方法，研究了网络通信下的切换线性系统基于动态模信息反馈的若干综合基础理论控制问题，该项目主要完成内容包括：(1) 在周期时间驱动网络通信条件下，获得切换线性系统在异步动态模反馈控制下的镇定条件。(2) 设计网络通信事件驱动条件，并获得在该条件驱动下的切换线性系统异步动态模反馈控制的镇定条件。(3) 获得一类协同优化问题的分布式优化算法，为切换网络控制系统的应用提供实现方法。(4) 针对具有结构不确定性的切换线性系统及切换时滞系统，获得系统在周期时间驱动及事件驱动条件下的异步动态模反馈控制镇定条件。该项目的研究成果丰富和发展了切换线性系统在网络控制下的分析及综合理论研究内容，并为解决实际工程背景下的切换系统控制设计问题提供了更多的理论支撑。