离散输入受限系统的增益调度事件触发和自触发控制.pdf

离散输入受限系统的增益调度事件触发和自触发控制是一种先进的控制策略，旨在解决在有约束条件下，如何高效地管理离散输入系统的问题。在现代自动化和控制系统中，如航空航天、机器人和网络化系统，输入受限是常见的挑战，因为实际硬件设备往往存在输入限制，而通信资源（如带宽）也是有限的。这种策略通过智能地决定何时更新控制输入（即触发事件）来优化系统性能，同时减少不必要的通信和计算负担。 文章首先介绍了静态增益调度事件触发控制算法，该算法基于离散参数Lyapunov方程来设计。通过事件触发机制，控制增益会在满足特定条件时更新，从而在保证系统稳定性和收敛速度的同时，节省了通讯资源。这种方法的关键在于找到一个合适的触发条件，使得系统能够在不频繁通信的情况下仍然保持良好的性能。 为了解决对采样状态和测量误差的连续监测问题，作者进一步提出了静态增益调度自触发控制算法。这种算法允许系统根据内部状态的变化自行决定触发控制更新的时刻，降低了实时监测的需求。相较于事件触发，自触发控制具有更大的灵活性，因为它可以更好地调整触发间隔，以适应系统状态的变化。 为增大触发间隔，文章还探讨了动态增益调度事件触发和自触发控制算法。这些动态算法不仅建立了设计参数与最小触发间隔之间的关系，还给出了防止“triviality”现象的条件。triviality通常指的是触发机制过于频繁，导致系统行为接近连续时间系统，失去了事件触发或自触发控制的优势。 在实际应用中，这些理论成果被应用于航天器的交会系统控制器设计。通过直接在原始非线性模型上进行仿真，结果证明了提出的控制算法能够有效地处理输入受限问题，并实现系统的稳定控制，验证了算法的可行性。 离散输入受限系统的增益调度事件触发和自触发控制是一种创新的控制方法，它结合了增益调度、事件触发和自触发思想，以应对输入受限和通信资源有限的情况。这些技术对于提升控制系统的效率和可靠性具有重要意义，尤其在需要严格满足输入约束和通信效率的复杂系统中。