马亚静,李占杰,岳东等 | 基于非单调Lyapunov函数的切换事件触发控制
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2024-11-16 12:00
北京
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研究团队
马亚静，李占杰，邓超，丁磊，岳东：南京邮电大学
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Yajing MA, Zhanjie LI, Chao DENG, Lei DING & Dong YUE. Switched event-triggered control using a non-monotonic Lyapunov function. Sci China Inf Sci, 2024, 67(11): 219204, doi: 10.1007/s11432-024-4141-4
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在网络控制系统中，其反馈回路通过通信网络连接。然而，由于有限的网络带宽，通信网络可能会遭受拥塞，进而导致系统的性能下降甚至不稳定。事件触发机制可用于节省有限的网络通信资源和避免网络拥塞。如何最大化减少触发次数的同时保证网络系统的稳定性是一个值得研究的问题。
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本文提出了一种新颖的切换事件触发方案，通过非单调Lyapunov函数来解决网络控制系统的输出跟踪控制问题。该方案通过在周期性采样和连续事件触发之间进行切换，并允许在触发间隔期间Lyapunov函数增加，设计了一种切换两阶段积分型事件触发方案。在此方案下，移除了传统Lyapunov函数单调递减的限制要求，极大减少了传输次数。同时，引入了指数偏差函数，实现可控的指数收敛速率。(1) 提出了一种新颖的切换两阶段积分型事件触发方案。(2) 允许Lyapunov在触发间隔期间增加，从而显著扩大了触发间隔。(3) 在触发机制中引入了指数偏差函数，以获得可控的指数稳定性。本文所提出的事件触发控制方案通过卫星系统的例子进行了验证。通过模拟不同的初始条件，计算了事件触发下平均传输次数，比较了所提出的事件触发机制、周期性采样、周期性事件触发方法和传统的切换事件触发机制。仿真结果表明，与存在的触发机制相比，我们的事件触发机制减少了网络传输次数，而且在允许Lyapunov函数增长的同时保证了系统指定的指数衰减率。
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