具有离散输入限制的系统中增益调度事件触发与自触发控制的研究.pdf

简介：
本文探讨了在存在离散输入约束条件下，针对控制系统采用增益调度结合事件触发和自触发机制的有效策略，旨在提升系统的响应效率及稳定性。 离散输入受限系统的增益调度事件触发和自触发控制是一种先进的策略，旨在解决在有约束条件下高效管理离散输入系统的问题。这种问题常见于现代自动化与控制系统中，如航空航天、机器人及网络化系统等领域，因为实际硬件设备通常存在输入限制且通信资源（例如带宽）有限。 该方法通过智能地决定何时更新控制输入来优化性能并减少不必要的通讯和计算负担。文章首先介绍了静态增益调度事件触发控制算法，基于离散参数Lyapunov方程设计而成。此算法利用事件触发机制在满足特定条件时更新控制增益，在确保系统稳定性和快速收敛的同时节约通信资源。 为解决对采样状态及测量误差的连续监测问题，文章进一步提出了静态增益调度自触发控制算法。这种算法允许系统根据内部状态的变化自行决定何时进行控制更新，降低了实时监控的需求，并提高了系统的灵活性和适应性。 为了增加触发间隔以提高效率，研究还探讨了动态增益调度事件触发与自触发控制方法。这些动态算法不仅建立了设计参数与最小触发间隔之间的关系，还提出了防止“triviality”现象的条件。“triviality”通常指的是触发机制过于频繁，导致系统行为接近连续时间系统的状态，从而失去其优势。 在实际应用中，上述理论成果被用于航天器交会控制系统的设计。通过直接针对原始非线性模型进行仿真测试，结果表明提出的控制算法能够有效处理输入受限问题，并实现稳定控制，验证了该方法的可行性与实用性。 离散输入受限系统的增益调度事件触发和自触发控制结合了增益调度、事件触发及自触发的思想，以应对有限通信资源下的挑战。这些技术对于提高复杂系统中控制器效率和可靠性具有重要意义。