[發(fā)明專利]一種不確定分數(shù)階切換系統(tǒng)的魯棒控制研究方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010533978.X
• 申請日: 2020-06-12
• 公開（公告）號: CN111694276A
• 公開（公告）日: 2020-09-22
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 周振華;朱宇光;楊博媛
• 申請（專利權(quán)）人: 常州工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院
• 主分類號: G05B13/04
• 分類號: G05B13/04
• 代理公司: 南京正聯(lián)知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 32243
• 代理人: 朱曉凱

1.一種不確定分數(shù)階切換系統(tǒng)的魯棒控制研究方法，其特征在于：包括以下步驟，（1）建立研究模型，確定分數(shù)階切換系統(tǒng)的穩(wěn)定性準則，采用線性矩陣不等式等工具的輔助設(shè)計，給出分數(shù)階切換系統(tǒng)穩(wěn)定性的線性矩陣不等式表示形式；（2）在穩(wěn)定性基礎(chǔ)上，采用與整數(shù)階系統(tǒng)類似的方法，基于有界實引理，采用公共二次Lyapunov函數(shù)或多Lyapunov函數(shù)的方法給出確定分數(shù)階切換系統(tǒng)的狀態(tài)反饋控制律；（3）給定相應(yīng)的H₂/H_∞控制性能指標；（4）結(jié)合空間控制與慣性技術(shù)，將分數(shù)階控制器控制整數(shù)階運動控制系統(tǒng)進行應(yīng)用。

2.如權(quán)利要求1所述的一種不確定分數(shù)階切換系統(tǒng)的魯棒控制研究方法，其特征在于：步驟1中分數(shù)階切換系統(tǒng)的穩(wěn)定性準則在分數(shù)階微積分的Riemann-Liouville或Caputo定義基礎(chǔ)之上，通過矩陣的全等變換、Gamma函數(shù)的積分變換方法，結(jié)合整數(shù)階切換系統(tǒng)的穩(wěn)定性準則，采用公共二次Lyapunov函數(shù)、多Lyapunov函數(shù)方法來確定。

3.如權(quán)利要求1所述的一種不確定分數(shù)階切換系統(tǒng)的魯棒控制研究方法，其特征在于：步驟2中先確定性分數(shù)階切換系統(tǒng)在Lyapunov穩(wěn)定性框架內(nèi)的穩(wěn)定性，再對分數(shù)階切換控制系統(tǒng)在任意切換條件下的控制器鎮(zhèn)定原有系統(tǒng)進行分析，給出當切換條件受限時，滿足穩(wěn)定性定理的狀態(tài)反饋陣的存在條件。

4.如權(quán)利要求1所述的一種不確定分數(shù)階切換系統(tǒng)的魯棒控制研究方法，其特征在于：步驟3中將分數(shù)階切換系統(tǒng)的不確定性分解成為滿足匹配條件和不滿足匹配條件兩個部分，在系統(tǒng)狀態(tài)矩陣和控制輸入矩陣同時存在或者只有一個存在時，利用完備性條件和多Lyapunov函數(shù)的方法，給出不確定分數(shù)階切換系統(tǒng)的魯棒控制器穩(wěn)定的LMI解，并設(shè)計出魯棒狀態(tài)控制器所對應(yīng)的狀態(tài)反饋陣及切換控制方式。

5.如權(quán)利要求1所述的一種不確定分數(shù)階切換系統(tǒng)的魯棒控制研究方法，其特征在于：步驟4中構(gòu)造兩個以上的不同的分數(shù)階切換控制器，基于所提出的分數(shù)階切換控制系統(tǒng)的魯棒控制策略，給出相應(yīng)的狀態(tài)反饋控制律及切換條件，實現(xiàn)高精度定位和快速響應(yīng)等性能指標。