时滞切换系统的若干关键动力学性质研究
批准号:
62073270
项目类别:
面上项目
资助金额:
59.0 万元
负责人:
刘兴文
依托单位:
学科分类:
控制理论与技术
结题年份:
2024
批准年份:
2020
项目状态:
已结题
项目参与者:
刘兴文
中文摘要
切换系统是混杂系统的重要分支,可建模大量的实际复杂系统。因时滞广泛存在并对系统产生重要的影响,时滞切换系统展示出复杂的动力学行为。向量场不连续且具有无穷维的基本特征决定了该领域还存在大量未知性质。本项目主要研究三个关键动力学性质。1、建立不同稳定性之间的等价关系,将强稳定性转化为对弱稳定性的研究。2、研究指数型输入-状态稳定性,揭示它与标称系统指数稳定性之间的内在联系。3、研究时滞切换非线性系统的线性化问题,铺平线性系统理论应用于非线性系统的道路。由于实际系统都是非线性的,该项研究为实际系统的分析和设计奠定了理论基础。本项目力图从新的角度为时滞切换系统的分析与综合提供有效新工具和方法,为进一步研究混杂系统提供思想和技术上的启迪,具有很大的挑战性和重要的理论意义。由于时滞切换系统有着深刻的实际背景,项目成果具有广阔的应用前景。
英文摘要
As one of the most important branches of hybrid systems, switched systems are capable of modelling vast complex engineering systems in real life. Since delays widely exist in almost all systems and have various impacts on their dynamics, delayed switched systems exhibit complicated dynamical behaviors. Characterized by discontinuity of vector fields and infinite dimensional state space, switched systems display many properties requiring further exploration. On this ground, this proposal is mainly concerned with the following three important dynamical properties. 1. Establish an equivalent relationship between different stabilities and derive strong stability conclusion from relatively weak conditions. 2. Investigate the property of exponential-type input-state stability and reveal the inherent relationship between the property and the exponential stability of nominal system. 3. Research the linearization issue of switched nonlinear systems with delays, paving the way of applying linear system theory to nonlinear systems. Since all the practical systems are actually nonlinear, this study lays theoretical bases for analyzing and designing such systems. In a word, this project seeks to provide effective new tools and methods for the analysis and synthesis of delayed switching systems and therefore is challenging and of theoretical significance. The proposal also provides ideological and technical inspiration for further research on hybrid systems. Due to the profound practical backgrounds of delayed switched systems, the findings of the project have broad potential applications in the future.
切换系统是混杂系统的重要分支,可建模大量的实际复杂系统。因时滞广泛存在并对系统产生重要的影响,时滞切换系统展示出复杂的动力学行为。向量场不连续且具有无穷维的基本特征决定了该领域还存在大量未知性质。本项目主要研究时滞切换非线性系统的动力学性质,包括以下几个方面的内容。.1).深入揭示了在一定条件下,时滞切换线性或非线性系统的渐近稳定性中所蕴含的关于时间的一致性,证明了这类系统的一致渐近稳定性表明系统具有指数稳定性,从而将强稳定性(指数稳定性)转化为对弱稳定性(渐近稳定性)的研究。.2).研究了时滞切换非线性系统的指数型输入-状态稳定性,将原系统视为时滞切换线性系统加上小扰动的结果,从而建立了切换线性系统指数稳定性和时滞切换非线性系统的指数型输入-状态稳定性之间的关系。.3).切换系统在切换点处的向量场不连续,限制了线性化方法在切换非线性系统中的应用。注意到如果子系统可微,则向量场不连续的点集是一个测度为零的集合,这为使用线性化提供了可能。本项目正是从这个事实出发,采用线性化方法建立了时滞切换非线性系统的稳定性判据,将非线性系统的稳定性转化为线性系统的稳定性判定问题。我们也解决了有输入时滞的切换系统的控制器设计问题。.4).本项目还在切换系统理论的应用上做了较多工作,主要包括多智能体系统、电力电子和博弈论。.由于实际系统都是非线性的,该项研究为实际系统的分析和设计奠定了理论基础。本项目力图从新的角度为时滞切换系统的分析与综合提供有效新工具和方法,为进一步研究混杂系统提供思想和技术上的启迪,具有很大的挑战性和重要的理论意义。由于时滞切换系统有着深刻的实际背景,项目成果具有广阔的潜在应用前景。
时滞系统中若干非Lyapunov方法和非传统Lyapunov方法研究
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批准号:61673016
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项目类别:面上项目
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资助金额:49.0万元
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批准年份:2016
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负责人:刘兴文
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依托单位:
切换线性系统的若干动力学性质研究
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批准号:61273007
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项目类别:面上项目
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资助金额:61.0万元
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批准年份:2012
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负责人:刘兴文
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依托单位:
正系统关键动力学性质研究
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批准号:60974148
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项目类别:面上项目
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资助金额:30.0万元
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批准年份:2009
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负责人:刘兴文
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依托单位:
国内基金
海外基金