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基金项目 教育部骨干教师基金资助项目
作者简介 挝张庆灵 男 辽宁营口人 东北大学教授 博士生导师
年 月
第卷第期
东 北 大 学 学 报 自 然 科 学 版
Journal of Northeastern University Natural Science
July
Vol No
文章编号
广 义 系 统 稳 定 性 的 研 究
张庆灵
王 卿
丛 昕
东北大学 理学院 辽宁 沈阳 沈阳大学 信息工程学院 辽宁 沈阳
摘 要 研究线性时不变广义系统稳定性问题
通过计算一系列球的界限 给出广义系统稳
定等价于所有特征值的齐次坐标包含于两个六棱柱内
进一步给出广义系统稳定 无脉冲的充要
条件为所有的特征值的齐次坐标包含于一个六棱柱内
利用矩阵不等式理论 给出广义系统稳定
无脉冲等价于矩阵不等式有正定解
最后一个数值例子说明本文的主要结果
关 键 词 广义系统 稳定性 六边形 六棱柱 无脉冲
中图分类号 T P 文献标识码 A
在实际的控制系统中 稳定性作为广义系统
的一种结构性质 关系到广义系统是否能正常工
作
因此稳定性是首先要考虑的问题之一
近些年
来 研 究 者 得 到 一 些 广 义 系 统 稳 定 的 判 别 条
件
文献给出广义系统正则 稳定 无脉
冲的判别条件
本文根据投影几何学的理论 通过
计算一系列球的范围 研究线性时不变广义系统
稳定性问题
进一步研究广义系统稳定 无脉冲的
等价条件
系统描述及预备知识
考虑下述线性时不变广义系统
E
x
Ax
其中 x 为系统的 n 维状态向量 E A R
n n
且
rankE r n
假设广义系统是正则的 即
存在 s
使矩阵s
E A 的行列式不等于零
为
了简单用矩阵对 E A 表示广义系统
根据投影几何学的理论 C 上的每一
个点
可以用齐次坐标
表示 当
时
表示一个有穷点
当
时
表示一个无穷点
于是 C 就
成了一个复投影平面 G
即 C
内所有的 维
行空间 维行向量所张成的空间的全体
作为 G
的一种表示法 可以记
G
C
但必须说明 式中的
是一个等价类中的
代表元素 即 如果存在一个非零复数 w 使得
w
则
与
表示 G
上的同一个点
当
时
表示无穷点
当
时
的非齐次坐标为
C
定义 1
设 E A为 n 阶正则对
如果存
在
G
和非零向量 x C
n
使得
Ax
Ex 则称
为 E A的特征值 x 叫做 E
A属于
的特征向量
E A的所有特征值
全体 叫做E A的谱 记作
E A
由定义 知
E A
G
det
E
A
引理 1
设 E A 为 n 阶正则对
如果
P
Q
C
n n
为非奇异阵 则
PE
Q
PA
Q
E A
注意到 对于
E
a
i
j
A
b
i
j
C
n
n
如果 E
A
为 n 阶正则对 则必存在排列方阵
P
使得 E
P
a
i
j
A
P
b
i
j
满足 a
ii
b
ii
i n
所以 对 E
i
j
A
i
j
R
n n
不妨假设正则对 E A 满足
ii
ii
i
n
对于满足式的 E A 令
a
i
i
i i
i i
in
T
b
i
i
i i
i i
in
T
i
n
以下用 O
r
i
表示以
G
为中心