[发明专利]一种随机跳变系统的自适应事件触发异步滑模控制方法

说明书

本发明公开了一种随机跳变系统的自适应事件触发异步滑模控制方法，包括具有执行器故障的离散时间随机跳变系统的建模和降阶处理、自适应事件触发方法的设计、基于自适应事件触发的异步滑模面的设计、滑模动态的稳定性分析、滑模参数的求解、异步滑模控制器的设计以及滑模面可达性分析。本发明考虑具有执行器故障的离散时间随机跳变系统。针对其系统模型特性，对该离散时间随机系统模型进行建模和降阶处理。为了抑制执行器故障和节省网络资源，提出一种基于自适应事件触发的异步滑模控制方法，并对设计的方法进行稳定性分析。本发明能够有效解决离散时间随机跳变系统在发生执行器故障时，通过自适应触发异步滑模控制方法对其进行稳定控制，并有效节省网络资源。

技术领域

本发明属于跳变系统技术领域，更为具体地讲，涉及一种随机跳变系统的自适应事件触发异步滑模控制方法。

背景技术

随机跳变系统由于能够很好地描述复杂系统的非预期变化而引起了人们的广泛关注。随机跳变系统一般由一系列离散时间或连续时间的子系统组成，每个瞬间都有一个子系统按照一定的跳变规则被激活。通常，跳变规律的特征是带有跳变信号的随机过程。在实际应用中，对于具有参数漂移、结构变化和部件失效的系统，可以采用随机跳变系统进行建模。因此，跳变系统被广泛应用于各种工业领域，如容错和网络化控制系统等。

在传统的控制系统中，采样数据的传输采用时间触发方式，即控制系统的各个单元周期性执行任务。这样极大地浪费了网络资源，增加了控制成本。因此，提出了事件触发机制，以减少数据传输，节约网络资源。近年来，事件触发控制策略成功地应用于工业控制的各个领域。文献[“Event-triggered sliding mode control of uncertain switchedsystems under denial-of-service attacks,”(H.Zhao,Y.Niu,and J.Zhao,Journal ofthe Franklin Institute,2019,356(18):11414-11433)]研究了具有不确定性的切换系统，为了减少通信负载，设计了一种事件触发方法。文献[“Event-triggering dissipativecontrol of switched stochastic systems via sliding mode,”(J.Liu,L.Wu,C.Wu,W.Luo,L.Franquelo,Automatica,2019,103:261-273)]针对离散时间切换系统，设计了一种事件触发策略，并分析了闭环系统的稳定性。然而，上述文献中事件触发策略的阈值参数是恒定的，这太保守了，限制了它的应用。因此，阈值的设计需要进一步改进。在实际应用中，当系统趋于稳定时，触发频率应相应降低。因此，阈值应根据系统的动态性能进行自适应调整。这样可以在保证系统的控制性能的同时，有效的节省网络资源。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种随机跳变系统的自适应事件触发异步滑模控制方法，以解决具有执行器故障的离散时间随机跳变系统的自适应事件触发异步滑模控制问题。

为实现上述发明目的，本发明随机跳变系统的自适应事件触发异步滑模控制方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)、具有执行器故障的离散时间随机系统建模