切换系统可以准确地描述实际模型,有着重要的理论研究价值和广泛的实际应用背景,已经成为混杂系统理论研究的一个国际前沿方向.众多实际工程系统,比如航空航天、汽车工业、化工过程、交通传输过程、计算机控制系统、通讯工业等都可以建模成切换系统.另外,执行器饱和是实际控制系统中普遍存在的非线性问题之一.在工业系统中,常见的担任执行器任务的装置在使用时都存在受限的情况.如果相应的控制器不考虑饱和受限的影响,或者不进行饱和处理,将会直接降低系统的运行性能,甚至破坏系统的稳定性.所以,对系统中存在的执行器饱和问题进行处理有着重要的科学意义和广泛的实际应用价值.当切换系统中存在执行器饱和时,连续动态、离散动态和饱和非线性的并存及相互作用,使饱和切换系统的动态行为比一般的切换系统或饱和系统更加复杂,系统运行机制远未清楚,大量的分析与综合问题亟待解决.因此,本文主要研究两类具有执行器饱和的线性切换系统的镇定设计问题,论文主要研究内容如下:第一章为绪论.本章首先对切换系统进行综述,接着对饱和系统的研究意义、研究方法、研究进展等进行了概述,之后对饱和切换系统的研究方法和研究进展进行概述,最后阐述论文主要研究内容.第二章研究基于驻留时间切换信号和控制器同步设计的具有执行器饱和的连续时间线性切换系统的指数镇定问题.关于这个问题的现有结果通常是在所有子系统都是可镇定的前提下取得的.在本章中,假设切换系统的子系统中既包含可镇定子系统,也包含不可镇定子系统.利用一类多时变Lyapunov函数方法,同步设计控制器和驻留时间切换信号,限制子系统的“能量”增长速度,约束Lyapunov函数在相邻切换点的“能量”递减,得到所研究的连续时间切换系统指数稳定的充分条件,同时给出相应的吸引域.接着,得到基于线性矩阵不等式的镇定控制器的存在性条件.为了扩大系统的吸引域估计,提出了受线性矩阵不等式约束的优化问题.上述获得的结果也可以退化到所有子系统都可镇定的情况,本章考虑了这种情况,并给出了相应的吸引域的约束优化问题.当具有执行器饱和的连续时间线性切换系统发生异步切换时,可应用上述获得的结果来研究其指数镇定问题,提出异步切换控制下受线性矩阵不等式约束的吸引域的优化问题.最后,通过两个仿真例子来验证本章所提出的方法的有效性.第三章研究基于驻留时间切换信号和控制器同步设计的执行器饱和离散时间线性切换系统的指数镇定问题.本章,同样假设切换系统的子系统中既包含可镇定子系统,也包含不可镇定子系统.通过构造一类多时变Lyapunov函数,同步设计控制器和驻留时间切换信号,获得系统指数稳定的充分条件和相应的吸引域,得到基于线性矩阵不等式的镇定控制器的存在性条件.为了使系统的吸引域估计最大化,提出受线性矩阵不等式约束的优化问题.上述结果可退化到所有子系统都可镇定的情况,本章考虑了这种情况,并获得了相应的吸引域的约束优化问题.当执行器饱和离散时间线性切换系统发生异步切换时,应用上述获得的结果来研究其指数镇定问题,同时提出异步切换控制下受线性矩阵不等式约束的吸引域的优化问题.最后,通过仿真例子来验证本章所提出的方法的有效性.第四章对全文所做的工作进行总结,并指出下一步研究的问题.