[发明专利]基于离散时间观测状态的离散反馈控制器设计方法、设备及存储介质

说明书

本发明提供了一种基于离散时间观测状态的离散反馈控制器设计方法、设备及存储介质，所述离散时间观测状态的离散反馈控制器设计方法包括：基于离散时间观测状态的反馈控制讨论了具有饱和执行器与混杂随机非线性系统的镇定问题；通过设计基于离散时间观测状态的反馈控制器使得相应的闭环系统均方指数稳定；通过给出的充分条件求出最大允许观测状态时间间隔，仿真实例虽然证明该方法的有效性。

技术领域

本发明涉及自动控制技术，尤其是离散反馈控制器设计技术。

背景技术

Markov跳变系统简称跳变系统，开始被当作一种特殊的随机系统，并没有引起足够的重视，随着混杂系统理论的提出，如制造系统、电力系统、网络通信系统以及经济学系统。人们发现跳变系统其实是一类特殊的混杂系统。

近年来马尔可夫跳变系统越来越受到人们的关注，正因为许多依赖于随机变量的动态系统能被马尔可夫跳变系统建模。运用状态反馈可以部分解决带有饱和执行器的跳变系统的镇定问题；研究将非线性的饱和控制问题转化为凸包中的一组线性控制对一般的线性系统，大大的降低了保守性；一类带有饱和执行器的跳变系统的鲁棒模型预测控制问题，其鲁棒性不仅是针对各模态下系统参数的不确定性，而且考虑了模态间跳变转移概率的不确定性。有学者研究了一类随机系统的鲁棒故障检测问题，给出鲁棒故障检测滤波器的系统化设计方法。

发明内容

发明目的：提供一种基于离散时间观测状态的离散反馈控制器设计方法，以解决现有技术存在的上述问题。

技术方案：一种基于离散时间观测状态的离散反馈控制器设计方法，包括如下步骤：

步骤1：构建系统状态函数

式中，x(t)∈L(H)，

H_(i)为矩阵H的第i行，D是q×q的对角矩阵的集合，其对角线上的元素是1或0；若D_l∈D，则有η_l是标量，且0≤η_l≤1，

步骤2：计算系统均方指数

式中，

τ＞0，M_a＝max_i∈S||A_i||²，M_d＝max_i∈S||M_i||²，

当τ足够小时，K(τ)＜1/2，从而对于任意t＞0，成立；

步骤3：构建最大允许观测状态时间间隔的充分条件

对每一个i∈S，如果存在对称正定矩阵矩阵常数ε＞0,ξ＞0,i∈S,l∈[1,2^q]，

为负正定矩阵，且

一种计算机设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现上述方法的步骤。

一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现上述方法的步骤。

有益效果：与现有的技术相比，本发明具有以下优点：1.设计基于离散时间观测状态的反馈控制器使得相应的闭环系统均方指数稳定。2.通过给出的充分条件求出最大允许观测状态时间间隔，仿真实例证明该方法的有效性。

具体实施方式

由离散时间观测状态设计离散反馈控制器方法包括以下步骤：