离散混杂系统的建模和控制方法研究-控制理论与控制工程专业论文.docx
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本文介绍了基于混合逻辑动态MLD(Mixedlog池Idynarnic)的混杂系统建模,
本文介绍了基于混合逻辑动态MLD(Mixedlog池Idynarnic)的混杂系统建模, 研究了离散混杂系统的性能分析及控制等方面的内容。主要工作体现在以下几个方 面:
(1) 基于池D的混杂系统建模:介绍了基于MLD的混杂系统建模方法,总结
出MLD系统建模的三个步骤;详细研究了命题逻辑向混合整数不等式转化的三种 方法;分析了鞠,A(矾峨谢∞am鹏)系统和基于MLD的混杂系统之间的等价关 系,为后文的性能分析和控制打下基础。
(2)混杂系绕性能分析:借助等价Pw氏系统来分析MLD系统的各种性能,本 文分析和证明了保证硎忱系统稳定性的充分条件;从能量角度定义了可观性程度 和可达性程度,证明在一定条件下可观性程度存在t下限制、可达性程度存在下限, 并且给出了求解这些上下限的方法:最后利用线性矩阵不等式的方法简单分析了
Pv队系统鲁棒性控制。
(3) 基于ⅫLD的混杂系统预测控制:介绍了普通预测控制的基本原理,并在此 基础上深入研究了基于MLD的混杂系统预测控制。给出枷m预测控制调节问题 中平衡状态的求解方法;可达集分析的基础上给出了最小预测区间的求解方法;在
^田LD系统的建模框架下讨论了传统预测控制约束优先级处理和约束不可行的问题。 (4)基于MLD的混杂系统双模预测控制:研究了保证预测控制算法稳定性的三
个要素:最终惩罚项、最终状态集合和局部稳定的状态反馈器;并把这些结论扩展
到基于MLD的混杂系统中,证明了满足最终等式约束的混杂系统预测控制的稳定 性。在MLD系统和PWA系统等价的基础上,结合双模预测控制方法针对—类ⅫLD 系统提出了一种双模预测控制方法,并证明了该双模预测控制方法的稳定性。 (5)离散分段线性系统PI『L(Piec明ise linear)最优控制及预测控制:研究了 P礼系统无穷时间二次最优控制,证明了在一定条件下该最优控制存在上下限,并
且给出了求解该上下限的方法。针对稳定刚L系统和一般PwL系统两种情况,分
别研究了带最终惩罚项的P礼系统预测控制。证明了在一定条件下将最优控制的上 限作为PwL系统的最终惩罚项可使预测控制算法保持稳定。
关键词:离散混杂系统:混合逻辑动态;预测控制;分段线性系统:性能分析
离散混杂系统的建模和控制方法研究In
离散混杂系统的建模和控制方法研究
In mis di嚣crtation,a modeling method for hybIid system based mixed lo蕾c dynandc(MLD)i3 p他se蛐巳d,and也e con缸ol孤d也e perfb仃nance锄alysis of discrcte hybrid system a咒stIIdied.The main cont蜘协of this dissenation as
f01lows:
(1)Modcling ofhy嘶d syst鼬based on MLD:
The廿l碍e kcy st印s f撕modcling hyb瑚sy吼啪based MLD dceply
analyzed.Three m“hods which a∞璐ed to conVert pl_opos蛐onal logic iDt0 Tnixed
i蚰og贯jn删时m s劬曲葩诅detail-1k equiVal雠o%ktWe胁MLD sys咄璐and
PWA gys把釉s arc pM税and lhcy win be砒ed in the向no们ng chap岫.
(2)Perfo皿ance她alysis ofhybdd system:
Equil咖cnt PWA syst锄is璐cd to卸alyze tlle p髓formance ofMLD夥咖m.In
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