具有脉冲效应的随机系统有限时间有界性分析与控制

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近年来,在大多数实际工程系统中,脉冲跳变和随机噪声扰动是需要考虑的两个重要因素,而脉冲随机系统作为一类重要的混杂系统,综合考虑了脉冲跳变和随机噪声扰动这两个因素,因此吸引了众多学者的研究兴趣。但是大多数学者在研究脉冲随机系统时往往只关注系统的稳态性能,在通信网络,飞机演习,机器人控制等系统中,由于这些系统的工作时间短暂,因此人们除了需要关注这些系统的稳态性能外,更应该关注的往往是这些系统是否满足一定的暂态性能。后来有限时间稳定的概念被提出正好解决了系统暂态性能的问题。然而,只考虑系统的有限时间稳定性问题依然不够全面,因为大多数系统都无法避免外部干扰的影响,此时就需要考虑系统的有限时间有界性问题。对此,本文针对存在外部干扰的情况分析了几类具有脉冲效应的随机系统有限时间有界性的相关问题,并得到了一些结果,具体内容如下:1.利用Lyapunov函数法、平均脉冲区间法以及Schur补引理等,研究了一类无时滞脉冲随机系统的有限时间有界性问题,得到了以线性矩阵不等式(LMIs)形式给出的有限时间均方有界的一个充分条件。然后在所得有限时间均方有界的条件基础上,设计状态反馈镇定控制器和基于观测器的动态输出反馈控制器,以确保闭环系统也是满足有限时间均方有界的。最后,通过一个数值例子验证了结果的有效性。2.利用Lyapunov-Krasovskii泛函法、平均脉冲区间法、Gronwall不等式以及Schur补引理等,进一步研究了一类带时滞脉冲随机系统的有限时间有界性问题,得到了以线性矩阵不等式(LMIs)形式给出的有限时间均方有界的一个充分条件。然后基于得出的有界条件,给出了时滞相关的状态反馈镇定控制器的设计方案,以保证闭环系统是有限时间均方有界的。最后,通过一个数值例子验证了结果的有效性。
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