时变交换系统收敛域的研究与多个李雅普诺夫函数

0 下载量 94 浏览量 更新于2024-08-26 收藏 409KB PDF 举报
"这篇研究论文关注的是时变切换系统的收敛域问题。作者Jinghui Suo和Jitao Sun来自 Tongji University 的数学系。文章在2015年发表于《系统与控制信函》(Systems & Control Letters)期刊,探讨了时变切换系统(Time-varying Switched Systems)的收敛域,并通过构建多个时间变权重的李亚普诺夫函数(Lyapunov functions)来分析系统在外球体之外的递减行为。论文提供了这种一般性时变切换系统的相对精确的收敛域定义,并通过一个具体的数值例子——质量-弹簧-阻尼系统(mass-spring-damper system)来展示理论结果的有效性。" 在本文中,作者首先强调稳定性对于动态系统的重要性。时变切换系统是一种包含多个子系统且在运行过程中会根据预定规则或随机事件在这些子系统间切换的复杂系统。这些系统广泛应用于工程、自动化、生物学等领域,但其稳定性分析往往更具挑战性,因为系统的行为会随时间和切换策略的变化而变化。 核心贡献在于提出了多Lyapunov函数方法,这是一种常用于证明系统稳定性的工具。每个Lyapunov函数在半径随时间变化的球体外部都是递减的,这种方法允许作者更细致地描述系统的动态行为。通过这种方式,他们能够为一般的时变切换系统提供一个相对精确的收敛域,即系统能够保持稳定并最终达到平衡状态的区域。 最后,通过一个质量-弹簧-阻尼系统的数值示例,作者展示了所提出的理论在实际问题中的应用和有效性。这个例子通常被用来模拟物理系统的动力学行为,如车辆悬挂系统或者机械结构的振动控制,它帮助读者直观理解理论分析如何与实际系统行为相吻合。 这篇论文为理解和控制时变切换系统的动态行为提供了一种新的分析框架,对于设计更稳定的控制系统以及优化切换策略具有重要的理论价值和实践意义。