饱和切换系统静态输出反馈控制器设计

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第３４卷第３期
２０１３年３月
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Ｖｏ１．３４Ｎｏ．３Ｍａｒ．２０１３
ＪｏｕｒｎａｌｏｆＨａｒｂｉｎＥｎｇｉｎｅｅｉｒｎｇＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ
饱和切换系统静态输出反馈控制器设计
研究．根据李亚普诺夫稳定性理论，通过相关引理和ＩＬＭＩ技术及圆锥补方法，建立了饱和切换系统静态输出反馈控制器的最优化设计方法，确保控制系统具有闭环稳定性．应用ＩＬＭＩ技术将双线性矩阵不等式（ＢＭＩ）松弛为线性矩阵不等式（ＬＭＩ），依次通过交替求解 “ 双变量” ＬＭＩ，逐次迭代、渐进逼近ＢＭＩ约束条件，并设计出使系统达到局部指数收敛的静态输出反馈控制器和其他相关参数．根据子系统的最大吸引域，优化求解切换系统最大吸引域．数值仿真结果表明：饱和切换系统在多李亚普诺夫函数切换律的作用下，其超调量、协调时间和动态ｇｅ，ＮｏｒｔｈｅａｓｔＦｏｒｅｓｔｒｙＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｈａｒｂｉｎ１５００４０Ｃｈｉｎａ）
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅｓａｔｕｒａｔｉｎｇａｃｔｕａｔｏｒｉｓｉｎｔｅｎｄｅｄｔｏｉｎｃｒｅａｓｅｓｔａｔｉｃｏｕｔｐｕｔｆｅｅｄｂａｃｋｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒｄｅｓｉｇｎｄｉｆｉｆｃｕｌｔｉｅｓ．Ｓｏｔｈｅｓｔａｔｉｃｏｕｔｐｕｔｏｅｆｄｂａｃｋｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒｄｅｓｉｇｎｗａｓｓｔｕｄｉｅｄｆｏｒｔｈｅｐｕｒｐｏｓｅｏｆｄｅｖｅｌｏｐｉｎｇｓｗｉｔｃｈｅｄｓｙｓｔｅｍｓｗｉｔｈｓａｔｕｒａｔｉｎｇ
ｓｗｉｔｃｈｅｄｓｙｓｔｅｍｓ、ｔｈａｓａｔｕｒａｉｎｔｇａｃｔｕａｔｏｒ
ＹＵＥＹｏｎｇｈｅｎｇ，ＷＡＮＧＭａｏ
（１．ＳｐａｃｅＣｏｎｔｒｏｌａｎｄＩｎｅｎｉａｌＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙＲｅｓｅａｒｃｈＣｅｎｔｅｒ，ＨａｒｂｉｎＩｎｓｔｉｔｕｔｅｏｆＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｈａｒｂｉｎ１５００８０，Ｃｈｉｎａ；２．ＴｒａｆｉｆｃＣｏｌ —
ａｃｔｕａｔｏｒ．ＡｃｃｏｒｄｉｎｇｔｏＬｙａｐｕｎｏｖ￣ｓｔａｂｉｌｉｔｙｔｈｅｏｒｙ，ｕｓｉｎｇｔｈｅｒｅｌａｔｅｄｌｅｍｍａｓ，ｉｔｅｒａｔｉｖｅｌｉｎｅａｒｍａｔｉｒｘｉｎｅｑｕａｌｉｔｙ（ＩＬ — ＭＩ）ｔｅｃｈｎｉｑｕｅａｎｄｔｈｅｃｏｎｅｃｏｍｐｌｅｍｅｎｔｍｅｔｈｏｄ，ａｌｌｏｗｓｆｏｒｔｈｅｏｐｔｉｍｌａｄｅｓｉｇｎｍｅｔｈｏｄｏｆｓｏｌｖｉｎｇｔｈｅｓｔａｔｉｃｏｕｔｐｕｔ
岳永恒，王茂
（１．哈尔滨工业大学空间控制与惯性技术研究中心，黑龙江哈尔滨１５０００１；２．东北林业大学交通学院，黑龙江哈尔滨
１５０００１）
摘
要：饱和输入受限将增加静态输出反馈控制器的设计难度，因此针对饱和切换系统静态输出反馈控制器设计进行了
关键词：饱和输入；静态输出反馈；圆锥补算法；ＩＬＭＩ算法；多李亚普诺夫函数；吸引域；切换系统
ｄｏｉ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１００６－７０４３．２０１２０５０１６网络出版地址：ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ｃｎｋｉ．ｎｅｔ／ｋｃｍｓ／ｄｅｔａｉｌ／２３．１３９０．Ｕ．２０１３０３０５．１００２．０１８．ｈｔｍｌ
中图分类号：ＴＰ１３文献标志码：Ａ文章编号：１００６－７４３０（２０１３）０３－０３１８－０７
Ｓｔａｔｉｃｏｕｔｐｕｔｆｅｅｄｂａｃｋｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒｄｅｓｉｇｎｏｆ