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理论与现代应用

具有区间不可微时变时滞的线性大系统分散指数稳定性的LMI方法

摘要

本文研究了一类互联中具有时变时滞的线性大系统的分散指数稳定性问题。时滞是属于给定区间的任何连续函数,但不一定是可微的。通过构造适当的增广Lyapunov-Krasovskii泛函并结合Leibniz-Newton公式,建立了基于LMI的分散指数稳定性存在的新的时滞相关充分条件。通过算例验证了所得结果的有效性。

1引言

泛函微分方程的理论和应用是现代非线性动力学的重要组成部分。这些方程是各种现实生活现象的自然数学模型,其中的后效是其功能的内在特征。近年来,泛函微分方程被用于模拟不同领域的过程,如人口动力学和生态学、生理学和医学、经济学以及其他自然科学。时变时滞线性系统的稳定性分析 x个 ˙ (t吨)=A类x个(t吨)+D类x个(t吨负极小时(t吨))是许多实际问题的基础,受到了相当大的关注[14]. 关于这个问题的大多数已知结果都是假设时变时滞小时(t吨)是一个连续可微函数,满足其导数的一些有界性条件: 小时 ˙ (t吨)δ<1在时滞相关稳定性判据中,主要关注的是在给定的时滞区间内扩大稳定性判据的可行域。区间时变延迟是指时间延迟在一个区间内发生变化,在该区间内,下限不限于零。通过构造适当的增广Lyapunov泛函并利用自由权矩阵,在[510]对于时滞在区间内变化的系统。然而,这些工作中使用的方法的缺点是,假设延迟函数是微分的,并且其导数仍然有界: 小时 ˙ (t吨)δ.

另一方面,人们对大规模互联系统有着相当大的研究兴趣。典型的大规模互联系统,如电网,由许多子系统和单个元件连接在一起,形成一个大型复杂网络,能够在大的地理区域内发电、传输和分配电能。一般来说,大型系统的特征是代表系统的大量变量、子系统变量之间的强交互作用以及子系统之间的复杂交互作用。大规模互联动力系统的分散控制问题受到了广泛关注,因为在许多实际控制问题中存在大量大规模互联动力系,例如交通系统、电力系统、通信系统、经济系统、社会系统等[1114]. 大规模互联系统的运行要求能够通过利用内部系统状态,在面临不确定性、干扰、故障和攻击时进行监控和稳定。然而,即使假设所有状态变量都可用于反馈控制,使用全局(集中式)状态反馈控制器有效控制大规模互联系统的任务仍然不容易,因为需要在子系统之间进行信息传输[1518].

据我们所知,对子系统间相互作用的具有时变时滞的大系统的指数稳定性尚未进行过研究。事实上,这个问题很难解决;特别是当时变时滞是区间的、不可微的且输出服从这种时变时滞函数时。假设时滞是属于给定区间的任何连续函数,这意味着时变时滞的上下界是可用的,但时滞函数是有界的,但不一定是可微的。这使得时滞成为一个快速时变函数,且下限不限于零。显然,将任何无记忆反馈控制器应用于此类时滞系统都会导致具有区间时变时滞的闭环系统。当试图导出指数稳定性条件时,就会出现困难。事实上,现有的Lyapunov-Krasovskii功能和相关结果[11,14,15,1835]不能用于解决本文提出的问题,因为它们要么无法处理延迟的不可微性,要么导致非常复杂的矩阵不等式条件,而矩阵计算或变量变换等技术都无法提取无记忆反馈控制器的参数。这激发了我们的研究。

本文考虑一类具有区间时变时滞的关联大系统。与现有结果相比,我们的结果有其自身的优势。(i) 以往文献的稳定性分析揭示了一些限制:时滞被认为是时不变的相互关联的,或者时滞下限被限制为零,或者时滞函数应该是微分的且其导数是有界的。我们的结果是,对于大规模系统,去掉了上述限制条件。此外,假设时滞是属于给定区间的任何连续函数,这意味着时变时滞的上下界是可用的,但时滞函数是有界的,但不一定是可微的。这使得时延成为一个快速时变函数,并且下界不限于零。(ii)所开发的方法使用了新的下界交叉项不等式,消除了过界的需要,并提供了更大的允许延迟界值。我们提出了一组新的Lyapunov-Krasovskii泛函,这些泛函主要基于上下界的信息。(iii)条件将以LMI的解的形式给出,该解可以通过使用标准计算算法以有效的方式进行数值求解[36].

论文组织如下。第2节给出了证明主要结果所需的定义和一些众所周知的技术命题。第3节给出了大系统分散指数稳定性的主要结果。第4节给出了数值示例,说明了所得结果的有效性。本文最后给出了结论和引用的参考文献。

2准备工作

本文使用了以下符号。 R(右) + 表示所有实数非负数的集合; R(右) n个 表示n个-具有标量积的维空间,和向量范数 M(M) n个 × 表示的所有矩阵的空间(n个×)-维度; A类 T型 表示矩阵的转置A类A类对称,如果A类= A类 T型 表示单位矩阵;λ(A类)表示所有特征值的集合A类 λ 最小值 / 最大值 (A类)=最小值/最大值{重新λλλ(A类)} C类 1 ([,b条], R(右) n个 )表示全部的集合 R(右) n个 -上的值可微函数[,b条] L(左) 2 ([0,], R(右) )代表全平方积分集 R(右) -上的值函数[0,]. x个 t吨 :={x个(t吨+):[负极小时,0]}, x个 t吨 = 啜饮 [ 负极 小时 , 0 ] x个(t吨+)C类([0,t吨], R(右) n个 )表示全部的集合 R(右) n个 -上的值连续函数[0,t吨]; 矩阵A类称为半正定(A类0)如果A类x个,x个0为所有人x个 R(右) n个 A类是正定的(A类>0)如果A类x个,x个>0为所有人x个0A类>B类方法A类负极B类>0.表示矩阵中的对称项。

考虑一类具有区间时变时滞的线性大系统,该系统由N个互联子系统= 1 , N个 ¯ 表单的

x个 ˙ ( t吨 ) = A类 x个 ( t吨 ) + j个 , j个 = 1 N个 D类 j个 x个 j个 ( t吨 负极 小时 j个 ( t吨 ) ) , t吨 R(右) + , x个 ( t吨 ) = φ ( t吨 ) , t吨 [ 负极 小时 2 , 0 ] ,
(2.1)

哪里 x个 T型 (t吨)=[ x个 1 T型 (t吨),, x个 N个 T型 (t吨)], x个 (t吨) R(右) n个 ,是状态向量,系统矩阵 A类 , D类 j个 具有适当的尺寸。

时间延迟 小时 j个 ()连续并满足以下条件:

0 小时 1 小时 j个 (t吨)< 小时 2 ,t吨0,,j个= 1 , N个 ¯ ,

和初始函数φ(t吨)=[ φ 1 (t吨),, φ N个 ( t吨 ) T型 ], φ (t吨) C类 1 ([负极 小时 2 ,0], R(右) n个 ),符合标准

φ = 啜饮 负极 小时 t吨 0 { φ ( t吨 ) , φ ˙ ( t吨 ) } ,φ= = 1 N个 φ 2 .

定义2.1鉴于α>0系统(2.1)的零解为α-存在正数时指数稳定N个>0这样每个解决方案x个(t吨,φ)满足以下条件:

x个 ( t吨 , φ ) N个 电子 负极 α t吨 φ,t吨 R(右) + .

我们以以下技术上众所周知的命题结束本节,这些命题将用于证明主要结果。

提议2.1 对于任何 x个, R(右) n个 和正定矩阵 R(右) n个 × n个 ,我们有

2 x个 T型 T型 + x个 T型 负极 1 x个.

提议2.2(Schur补引理[37])

给定常数矩阵 X(X),Y(Y),Z轴 适当尺寸满足 X(X)= X(X) T型 ,Y(Y)= Y(Y) T型 >0.然后 X(X)+ Z轴 T型 Y(Y) 负极 1 Z轴<0 当且仅当

( X(X) Z轴 T型 Z轴 负极 Y(Y) ) <0 ( 负极 Y(Y) Z轴 Z轴 T型 X(X) ) <0.

提议2.3[38]

对于任何常量矩阵 Z轴= Z轴 T型 >0 和标量 小时, 小时 ¯ ,0<小时< 小时 ¯ 这样就可以很好地定义以下集成,然后

负极 t吨 负极 小时 t吨 x个 ( ) T型 Z轴 x个 ( ) d日 负极 1 小时 ( t吨 负极 小时 t吨 x个 ( ) d日 ) T型 Z轴 ( t吨 负极 小时 t吨 x个 ( ) d日 ) , 负极 负极 小时 ¯ 负极 小时 t吨 + θ t吨 x个 ( ) T型 Z轴 x个 ( ) d日 d日 θ 负极 2 小时 ¯ 2 负极 小时 2 ( 负极 小时 ¯ 负极 小时 t吨 + θ t吨 x个 ( ) d日 d日 θ ) T型 Z轴 ( 负极 小时 ¯ 负极 小时 t吨 + θ t吨 x个 ( ) d日 d日 θ ) .

3主要成果

在本节中,我们研究了具有区间时变时滞的线性大系统(2.1)的分散指数稳定性。从下面的定理可以看出,在我们的推导中既没有使用自由加权矩阵,也没有使用任何变换。在介绍主要结果之前,为了简单起见,定义了几个矩阵变量的以下符号

M(M) 11 = A类 T型 + A类 + 2 α + 2 ( + R(右) ) 负极 2 S公司 1 A类 负极 电子 2 α 小时 1 R(右) 负极 电子 2 α 小时 2 R(右) 负极 ( 2 电子 负极 4 β 小时 2 小时 2 2 负极 小时 1 2 ) ( 小时 2 负极 小时 1 ) 2 W公司 + j个 , j个 = 1 N个 D类 j个 D类 j个 T型 + j个 , j个 = 1 N个 S公司 1 D类 j个 D类 j个 T型 S公司 1 T型 + S公司 4 A类 A类 T型 S公司 4 T型 , M(M) 1 k个 = 负极 S公司 4 A类 , k个 = 2 , N个 ¯ , M(M) 1 ( N个 + 1 ) = 2 α 小时 1 R(右) 负极 S公司 2 A类 , M(M) 1 ( N个 + 2 ) = 电子 2 α 小时 2 R(右) + S公司 A类 , M(M) 1 ( N个 + ) = S公司 1 负极 S公司 5 A类 , M(M) 1 ( N个 + 4 ) = ( 2 电子 负极 4 β 小时 2 小时 2 2 负极 小时 1 2 ) ( 小时 2 负极 小时 1 ) W公司 , M(M) k个 = 0 , k个 , k个 , = 2 , N个 ¯ , M(M) k个 k个 = 负极 电子 2 α 小时 2 U型 负极 电子 2 α 小时 2 U型 + j个 , j个 = 1 N个 S公司 4 D类 j个 D类 j个 T型 S公司 4 T型 + 7 , k个 = 2 , N个 ¯ , M(M) k个 ( N个 + 1 ) = 电子 2 α 小时 2 U型 , M(M) k个 ( N个 + 2 ) = 电子 2 α 小时 2 U型 , M(M) k个 ( N个 + ) = S公司 4 , M(M) k个 ( N个 + 4 ) = 0 , M(M) ( N个 + 1 ) ( N个 + 1 ) = 负极 电子 2 α 小时 1 负极 电子 2 α 小时 1 R(右) 负极 电子 2 α 小时 2 U型 + j个 , j个 = 1 N个 S公司 2 D类 j个 D类 j个 T型 S公司 2 T型 , M(M) ( N个 + 1 ) ( N个 + 2 ) = 0 , M(M) ( N个 + 1 ) ( N个 + ) = S公司 2 , M(M) ( N个 + 1 ) ( N个 + 4 ) = 0 , M(M) ( N个 + 2 ) ( N个 + 2 ) = 负极 电子 2 α 小时 2 负极 电子 2 α 小时 2 R(右) 负极 电子 2 α 小时 2 U型 + j个 , j个 = 1 N个 S公司 D类 j个 D类 j个 T型 S公司 T型 , M(M) ( N个 + 2 ) ( N个 + ) = S公司 , M(M) ( N个 + 2 ) ( N个 + 4 ) = S公司 2 , M(M) ( N个 + ) ( N个 + ) = ( 小时 1 2 + 小时 2 2 ) R(右) + ( 小时 2 负极 小时 1 ) U型 + 2 S公司 5 + ( 小时 2 负极 小时 1 ) 小时 2 W公司 + j个 , j个 = 1 N个 S公司 5 D类 j个 D类 j个 T型 S公司 5 T型 , M(M) ( N个 + ) ( N个 + 4 ) = 0 , M(M) ( N个 + 4 ) ( N个 + 4 ) = ( 2 电子 负极 4 β 小时 2 小时 2 2 负极 小时 1 2 ) W公司 , λ 1 = λ 最小值 ( ) , λ 1 = 最小值 = 1 , N个 ¯ λ 1 , λ 2 = 最大值 = 1 , N个 ¯ λ 2 , λ 2 = λ 最大值 ( ) + α 负极 1 λ 最大值 ( ) + 小时 1 λ 最大值 ( R(右) ) + ( 小时 2 负极 小时 1 ) λ 最大值 ( U型 ) + ( 小时 2 负极 小时 1 ) 小时 2 2 λ 最大值 ( W公司 ) .

以下是本文的主要结果,它给出了具有区间时变时滞的线性大系统(2.1)的分散指数稳定性的充分条件。本质上,该证明基于满足时滞系统Lyapunov稳定性定理的Lyapunov-Krasovskii函数的构造[37].

定理3.1 鉴于 α>0.系统(2.1) α-存在对称正定矩阵时指数稳定 , , R(右) , U型 , W公司 ,= 1 , N个 ¯ ,和矩阵 S公司 j个 ,= 1 , N个 ¯ ,j个=1,2,,5,以下LMI保持不变:

M(M) = [ M(M) 11 M(M) 12 M(M) 1 ( N个 + 4 ) M(M) 22 M(M) 2 ( N个 + 4 ) M(M) ( N个 + 4 ) ( N个 + 4 ) ] <0,= 1 , N个 ¯ .
(3.1)

此外,解决方案 x个(t吨,φ) 系统满足

x个 ( t吨 , φ ) λ 2 λ 1 电子 负极 α t吨 φ,t吨 R(右) + .

证明我们考虑系统(2.1)的以下Lyapunov-Krasovskii函数:

V(V)(t吨, x个 t吨 )= = 1 N个 j个 = 1 7 V(V) j个 (t吨, x个 t吨 ),

哪里

V(V) 1 = x个 T型 ( t吨 ) x个 ( t吨 ) , V(V) 2 = t吨 负极 小时 1 t吨 电子 2 α ( 负极 t吨 ) x个 T型 ( ) x个 ( ) d日 , V(V) = t吨 负极 小时 2 t吨 电子 2 α ( 负极 t吨 ) x个 T型 ( ) x个 ( ) d日 , V(V) 4 = 小时 1 负极 小时 1 0 t吨 + t吨 电子 2 α ( τ 负极 t吨 ) x个 ˙ T型 ( τ ) R(右) x个 ˙ ( τ ) d日 τ d日 , V(V) 5 = 小时 2 负极 小时 2 0 t吨 + t吨 电子 2 α ( τ 负极 t吨 ) x个 ˙ T型 ( τ ) R(右) x个 ˙ ( τ ) d日 τ d日 , V(V) 6 = ( 小时 2 负极 小时 1 ) 负极 小时 2 负极 小时 1 t吨 + t吨 电子 2 α ( τ 负极 t吨 ) x个 ˙ T型 ( τ ) U型 x个 ˙ ( τ ) d日 τ d日 , V(V) 7 = 负极 小时 2 负极 小时 1 θ 0 t吨 + t吨 电子 2 α ( τ + 负极 t吨 ) x个 ˙ T型 ( τ ) W公司 x个 ˙ ( τ ) d日 τ d日 d日 θ .

很容易验证

= 1 N个 λ 1 x个 ( t吨 ) 2 V(V)(t吨, x个 t吨 ),V(V)(0, x个 0 ) = 1 N个 λ 2 φ 2 .
(3.2)

求…的导数V(V)在里面t吨沿着系统(2.1)的解,我们有

V(V) ˙ 1 = 2 x个 T型 ( t吨 ) x个 ˙ ( t吨 ) V(V) ˙ 1 = 2 x个 T型 ( t吨 ) [ A类 T型 + A类 ] x个 ( t吨 ) + 2 x个 T型 ( t吨 ) D类 j个 x个 j个 ( t吨 负极 小时 j个 ( t吨 ) ) V(V) ˙ 2 = x个 T型 ( t吨 ) x个 ( t吨 ) 负极 电子 负极 2 α 小时 1 x个 T型 ( t吨 负极 小时 1 ) x个 ( t吨 负极 小时 1 ) 负极 2 α V(V) 2 V(V) ˙ = x个 T型 ( t吨 ) x个 ( t吨 ) 负极 电子 负极 2 α 小时 2 x个 T型 ( t吨 负极 小时 2 ) x个 ( t吨 负极 小时 2 ) 负极 2 α V(V) V(V) ˙ 4 小时 1 2 x个 ˙ T型 ( t吨 ) R(右) x个 ˙ ( t吨 ) 负极 小时 1 电子 负极 2 α 小时 1 t吨 负极 小时 1 t吨 x个 ˙ T型 ( ) R(右) x个 ˙ ( ) d日 负极 2 α V(V) 4 V(V) ˙ 5 小时 2 2 x个 ˙ T型 ( t吨 ) R(右) x个 ˙ ( t吨 ) 负极 小时 2 电子 负极 2 α 小时 2 t吨 负极 小时 2 t吨 x个 ˙ T型 ( ) R(右) x个 ˙ ( ) d日 负极 2 α V(V) 5 V(V) ˙ 6 ( 小时 2 负极 小时 1 ) 2 x个 ˙ T型 ( t吨 ) U型 x个 ˙ ( t吨 ) V(V) ˙ 6 负极 ( 小时 2 负极 小时 1 ) 电子 负极 2 α 小时 2 t吨 负极 小时 2 t吨 负极 小时 1 x个 ˙ T型 ( ) U型 x个 ˙ ( ) d日 负极 2 α V(V) 6 V(V) ˙ 7 ( 小时 2 负极 小时 1 ) 小时 2 x个 ˙ T型 ( t吨 ) W公司 x个 ˙ ( t吨 ) V(V) ˙ 7 负极 电子 负极 4 β 小时 2 负极 小时 2 负极 小时 1 t吨 + θ t吨 x个 ˙ T型 ( ) W公司 x个 ˙ ( ) d日 d日 θ 负极 2 α V(V) 7 .

应用命题2.3和Leibniz-Newton公式

t吨 负极 小时 t吨 x个 ˙ ()d日= x个 (t吨)负极 x个 (t吨负极小时),

我们有

负极 小时 t吨 负极 小时 t吨 x个 ˙ T型 ( ) R(右) x个 ˙ ( ) d日 负极 [ t吨 负极 小时 t吨 x个 ˙ ( ) d日 ] T型 R(右) [ t吨 负极 小时 t吨 x个 ˙ ( ) d日 ] 负极 [ x个 ( t吨 ) 负极 x个 ( t吨 负极 小时 ) ] T型 R(右) [ x个 ( t吨 ) 负极 x个 ( t吨 负极 小时 ) ] = 负极 x个 T型 ( t吨 ) R(右) x个 ( t吨 ) + 2 x个 T型 ( t吨 ) R(右) x个 ( t吨 负极 小时 ) 负极 x个 T型 ( t吨 负极 小时 ) R(右) x个 ( t吨 负极 小时 ) .

请注意

t吨 负极 小时 2 t吨 负极 小时 1 x个 ˙ T型 () U型 x个 ˙ ()d日= t吨 负极 小时 2 t吨 负极 小时 j个 ( t吨 ) x个 ˙ T型 () U型 x个 ˙ ()d日+ t吨 负极 小时 j个 ( t吨 ) t吨 负极 小时 1 x个 ˙ T型 () U型 x个 ˙ ()d日.

使用命题2.3给出

[ 小时 2 负极 小时 j个 ( t吨 ) ] t吨 负极 小时 2 t吨 负极 小时 j个 ( t吨 ) x个 ˙ T型 ( ) U型 x个 ˙ ( ) d日 [ t吨 负极 小时 2 t吨 负极 小时 j个 ( t吨 ) x个 ˙ ( ) d日 ] T型 U型 [ t吨 负极 小时 2 t吨 负极 小时 j个 ( t吨 ) x个 ˙ ( ) d日 ] [ x个 ( t吨 负极 小时 j个 ( t吨 ) ) 负极 x个 ( t吨 负极 小时 2 ) ] T型 U型 [ x个 ( t吨 负极 小时 j个 ( t吨 ) ) 负极 x个 ( t吨 负极 小时 2 ) ] .

小时 2 负极 小时 j个 (t吨) 小时 2 负极 小时 1 ,我们有

[ 小时 2 负极 小时 1 ] t吨 负极 小时 2 t吨 负极 小时 j个 ( t吨 ) x个 ˙ T型 ( ) U型 x个 ˙ ( ) d日 [ x个 ( t吨 负极 小时 j个 ( t吨 ) ) 负极 x个 ( t吨 负极 小时 2 ) ] T型 U型 [ x个 ( t吨 负极 小时 j个 ( t吨 ) ) 负极 x个 ( t吨 负极 小时 2 ) ] ,

然后

负极 ( 小时 2 负极 小时 1 ) t吨 负极 小时 2 t吨 负极 小时 j个 ( t吨 ) x个 ˙ T型 ( ) U型 x个 ˙ ( ) d日 负极 [ x个 ( t吨 负极 小时 j个 ( t吨 ) ) 负极 x个 ( t吨 负极 小时 2 ) ] T型 U型 [ x个 ( t吨 负极 小时 j个 ( t吨 ) ) 负极 x个 ( t吨 负极 小时 2 ) ] .

同样,我们有

负极 ( 小时 2 负极 小时 1 ) t吨 负极 小时 j个 ( t吨 ) t吨 负极 小时 1 x个 ˙ T型 ( ) U型 x个 ˙ ( ) d日 负极 [ x个 ( t吨 负极 小时 1 ) 负极 x个 ( t吨 负极 小时 j个 ( t吨 ) ) ] T型 U型 [ x个 ( t吨 负极 小时 1 ) 负极 x个 ( t吨 负极 小时 j个 ( t吨 ) ) ] .

请注意,当 小时 j个 (t吨)= 小时 1 小时 j个 (t吨)= 小时 2 ,我们有

[ x个 ( t吨 负极 小时 1 ) 负极 x个 ( t吨 负极 小时 j个 ( t吨 ) ) ] T型 =0 [ x个 ( t吨 负极 小时 j个 ( t吨 ) ) 负极 x个 ( t吨 负极 小时 2 ) ] =0,

分别是。此外,再次使用命题2.3,我们有

电子 负极 4 β 小时 2 负极 小时 2 负极 小时 1 t吨 + θ t吨 x个 ˙ T型 ( ) W公司 x个 ˙ ( ) d日 d日 θ 负极 电子 负极 4 β 小时 2 2 小时 ¯ 2 负极 小时 2 ( 负极 小时 ¯ 负极 小时 t吨 + θ t吨 x个 ( ) d日 d日 θ ) T型 Z轴 ( 负极 小时 ¯ 负极 小时 t吨 + θ t吨 x个 ( ) d日 d日 θ ) 负极 2 电子 负极 4 β 小时 2 小时 2 2 负极 小时 1 2 ( ( 小时 2 负极 小时 1 ) x个 ( t吨 ) 负极 t吨 负极 小时 2 t吨 负极 小时 1 x个 ( θ ) d日 θ ) T型 × W公司 ( ( 小时 2 负极 小时 1 ) x个 ( t吨 ) 负极 t吨 负极 小时 2 t吨 负极 小时 1 x个 ( θ ) d日 θ ) .

因此,

V(V) ˙ 7 ( 小时 2 负极 小时 1 ) 小时 2 x个 ˙ T型 ( t吨 ) W公司 x个 ˙ ( t吨 ) 负极 2 α V(V) 7 负极 2 电子 负极 4 β 小时 2 小时 2 2 负极 小时 1 2 ( ( 小时 2 负极 小时 1 ) x个 ( t吨 ) 负极 t吨 负极 小时 2 t吨 负极 小时 1 x个 ( θ ) d日 θ ) T型 × W公司 ( ( 小时 2 负极 小时 1 ) x个 ( t吨 ) 负极 t吨 负极 小时 2 t吨 负极 小时 1 x个 ( θ ) d日 θ ) .

因此,我们有

V(V) ˙ ( ) + 2 α V(V) ( ) x个 T型 ( t吨 ) [ A类 T型 + A类 + 2 α + 2 ( + R(右) ) ] x个 ( t吨 ) + 2 x个 T型 ( t吨 ) j个 , j个 = 1 N个 D类 j个 x个 j个 ( t吨 负极 小时 j个 ( t吨 ) ) 负极 电子 2 α 小时 1 x个 T型 ( t吨 负极 小时 1 ) x个 ( t吨 负极 小时 1 ) 负极 电子 2 α 小时 2 x个 T型 ( t吨 负极 小时 2 ) x个 ( t吨 负极 小时 2 ) + x个 ˙ T型 ( t吨 ) [ ( 小时 1 2 + 小时 2 2 ) R(右) + ( 小时 2 负极 小时 1 ) U型 ] x个 ˙ ( t吨 ) + ( 小时 2 负极 小时 1 ) 小时 2 x个 ˙ T型 ( t吨 ) W公司 x个 ˙ ( t吨 ) 负极 电子 2 α 小时 1 [ x个 ( t吨 ) 负极 x个 ( t吨 负极 小时 1 ) ] T型 R(右) [ x个 ( t吨 ) 负极 x个 ( t吨 负极 小时 1 ) ] 负极 电子 2 α 小时 2 [ x个 ( t吨 ) 负极 x个 ( t吨 负极 小时 2 ) ] T型 R(右) [ x个 ( t吨 ) 负极 x个 ( t吨 负极 小时 2 ) ] 负极 电子 2 α 小时 2 j个 , j个 = 1 N个 [ x个 ( t吨 负极 小时 j个 ( t吨 ) ) 负极 x个 ( t吨 负极 小时 2 ) ] T型 U型 [ x个 ( t吨 负极 小时 j个 ( t吨 ) ) 负极 x个 ( t吨 负极 小时 2 ) ] 负极 电子 2 α 小时 2 j个 , j个 = 1 N个 [ x个 ( t吨 负极 小时 1 ) 负极 x个 ( t吨 负极 小时 j个 ( t吨 ) ) ] T型 U型 [ x个 ( t吨 负极 小时 1 ) 负极 x个 ( t吨 负极 小时 j个 ( t吨 ) ) ] 负极 2 电子 负极 4 β 小时 2 小时 2 2 负极 小时 1 2 ( ( 小时 2 负极 小时 1 ) x个 ( t吨 ) 负极 t吨 负极 小时 2 t吨 负极 小时 1 x个 ( θ ) d日 θ ) T型 W公司 ( 小时 2 负极 小时 1 ) x个 ( t吨 ) 负极 t吨 负极 小时 2 t吨 负极 小时 1 x个 ( θ ) d日 θ .
(3.3)

通过使用以下标识关系:

x个 ˙ (t吨)负极 A类 x个 (t吨)负极 j个 , j个 = 1 N个 D类 j个 x个 j个 ( t吨 负极 小时 j个 ( t吨 ) ) =0,

我们有

2 x个 T型 ( t吨 ) S公司 1 x个 ˙ ( t吨 ) 负极 2 x个 T型 ( t吨 ) S公司 1 A类 x个 ( t吨 ) 负极 2 x个 T型 ( t吨 ) S公司 1 j个 , j个 = 1 N个 D类 j个 x个 j个 ( t吨 负极 小时 j个 ( t吨 ) ) = 0 , 2 x个 T型 ( t吨 负极 小时 1 ) S公司 2 x个 ˙ ( t吨 ) 负极 2 x个 T型 ( t吨 负极 小时 1 ) S公司 2 A类 x个 ( t吨 ) 负极 2 x个 T型 ( t吨 负极 小时 1 ) S公司 2 j个 , j个 = 1 N个 D类 j个 x个 j个 ( t吨 负极 小时 j个 ( t吨 ) ) = 0 , 2 x个 T型 ( t吨 负极 小时 2 ) S公司 x个 ˙ ( t吨 ) 负极 2 x个 T型 ( t吨 负极 小时 2 ) S公司 A类 x个 ( t吨 ) 负极 2 x个 T型 ( t吨 负极 小时 2 ) S公司 j个 , j个 = 1 N个 D类 j个 x个 j个 ( t吨 负极 小时 j个 ( t吨 ) ) = 0 , 2 j个 , j个 = 1 N个 x个 T型 ( t吨 负极 小时 j个 ( t吨 ) ) S公司 4 x个 ˙ ( t吨 ) 负极 2 j个 , j个 = 1 N个 x个 T型 ( t吨 负极 小时 j个 ( t吨 ) ) S公司 4 A类 x个 ( t吨 ) 负极 2 j个 , j个 = 1 N个 x个 T型 ( t吨 负极 小时 j个 ( t吨 ) ) S公司 4 j个 , j个 = 1 N个 D类 j个 x个 j个 ( t吨 负极 小时 j个 ( t吨 ) ) = 0 , 2 x个 ˙ T型 ( t吨 ) S公司 5 x个 ˙ ( t吨 ) 负极 2 x个 ˙ T型 ( t吨 ) S公司 5 A类 x个 ( t吨 ) 负极 2 x个 ˙ T型 ( t吨 ) S公司 5 j个 , j个 = 1 N个 D类 j个 x个 j个 ( t吨 负极 小时 j个 ( t吨 ) ) = 0 .
(3.4)

将(3.4)的所有零项加到(3.3)中,我们得到

V(V) ˙ ( ) + 2 α V(V) ( ) x个 T型 ( t吨 ) [ A类 T型 + A类 + 2 α + 2 ( + R(右) ) 负极 2 S公司 1 A类 负极 电子 2 α 小时 1 R(右) 负极 电子 2 α 小时 2 R(右) 负极 ( 2 电子 负极 4 β 小时 2 小时 2 2 负极 小时 1 2 ) ( 小时 2 负极 小时 1 ) 2 W公司 ] x个 ( t吨 ) + 2 j个 , j个 = 1 N个 D类 j个 x个 T型 ( t吨 ) [ 负极 S公司 1 D类 j个 负极 S公司 4 A类 ] x个 j个 ( t吨 负极 小时 j个 ( t吨 ) ) + x个 T型 ( t吨 负极 小时 1 ) [ 负极 电子 2 α 小时 1 负极 电子 2 α 小时 1 R(右) 负极 电子 2 α 小时 2 U型 ] x个 ( t吨 负极 小时 1 ) + x个 T型 ( t吨 负极 小时 2 ) [ 负极 电子 2 α 小时 2 负极 电子 2 α 小时 2 R(右) 负极 电子 2 α 小时 2 U型 ] x个 ( t吨 负极 小时 2 ) + x个 ˙ T型 ( t吨 ) [ ( 小时 1 2 + 小时 2 2 ) R(右) + ( 小时 2 负极 小时 1 ) U型 + 2 S公司 5 + ( 小时 2 负极 小时 1 ) 小时 2 W公司 ] x个 ˙ ( t吨 ) + j个 , j个 = 1 N个 x个 T型 ( t吨 负极 小时 j个 ( t吨 ) ) [ 负极 电子 2 α 小时 2 U型 负极 电子 2 α 小时 2 U型 ] x个 ( t吨 负极 小时 j个 ( t吨 ) ) + 2 x个 T型 ( t吨 ) [ 电子 2 α 小时 1 R(右) 负极 S公司 2 A类 ] x个 ( t吨 负极 小时 1 ) + 2 x个 T型 ( t吨 ) [ 电子 2 α 小时 2 R(右) + S公司 A类 ] x个 ( t吨 负极 小时 2 ) + 2 电子 2 α 小时 2 j个 , j个 = 1 N个 x个 T型 ( t吨 负极 小时 1 ) U型 x个 ( t吨 负极 小时 j个 ( t吨 ) ) + 2 电子 2 α 小时 2 j个 , j个 = 1 N个 x个 T型 ( t吨 负极 小时 2 ) U型 x个 ( t吨 负极 小时 j个 ( t吨 ) ) + 2 x个 T型 ( t吨 ) [ S公司 1 负极 S公司 5 A类 ] x个 ˙ ( t吨 ) + 2 x个 T型 ( t吨 负极 小时 1 ) S公司 2 x个 ˙ ( t吨 ) + 2 x个 T型 ( t吨 负极 小时 1 ) S公司 x个 ˙ ( t吨 ) + 2 j个 , j个 = 1 N个 x个 T型 ( t吨 负极 小时 j个 ( t吨 ) ) S公司 4 x个 ˙ ( t吨 ) 负极 2 j个 , j个 = 1 N个 x个 ˙ T型 ( t吨 ) S公司 5 x个 j个 ( t吨 负极 小时 j个 ( t吨 ) ) 负极 2 j个 , j个 = 1 N个 x个 T型 ( t吨 负极 小时 j个 ( t吨 ) ) S公司 4 D类 j个 x个 j个 ( t吨 负极 小时 j个 ( t吨 ) ) 负极 2 j个 , j个 = 1 N个 x个 T型 ( t吨 负极 小时 j个 ( t吨 ) ) S公司 4 A类 x个 ( t吨 ) 负极 2 x个 T型 ( t吨 负极 小时 1 ) S公司 2 j个 , j个 = 1 N个 D类 j个 x个 j个 ( t吨 负极 小时 j个 ( t吨 ) ) 负极 2 x个 T型 ( t吨 负极 小时 2 ) S公司 j个 , j个 = 1 N个 D类 j个 x个 j个 ( t吨 负极 小时 j个 ( t吨 ) ) 负极 ( t吨 负极 小时 2 t吨 负极 小时 1 x个 ( θ ) d日 θ ) T型 [ ( 2 电子 负极 4 β 小时 2 小时 2 2 负极 小时 1 2 ) W公司 ] ( t吨 负极 小时 2 t吨 负极 小时 1 x个 ( θ ) d日 θ ) + 2 x个 T型 ( t吨 ) [ ( 2 电子 负极 4 β 小时 2 小时 2 2 负极 小时 1 2 ) ( 小时 2 负极 小时 1 ) W公司 ] ( t吨 负极 小时 2 t吨 负极 小时 1 x个 ( θ ) d日 θ ) .

应用命题2.1,我们得到

2 x个 T型 ( t吨 ) j个 , j个 = 1 N个 D类 j个 x个 j个 ( t吨 负极 小时 j个 ( t吨 ) ) j个 , j个 = 1 N个 x个 T型 ( t吨 ) D类 j个 D类 j个 T型 x个 ( t吨 ) + j个 , j个 = 1 N个 x个 j个 ( t吨 负极 小时 j个 ( t吨 ) ) T型 x个 j个 ( t吨 负极 小时 j个 ( t吨 ) ) , 负极 2 x个 T型 ( t吨 ) S公司 1 j个 , j个 = 1 N个 D类 j个 x个 j个 ( t吨 负极 小时 j个 ( t吨 ) ) j个 , j个 = 1 N个 x个 T型 ( t吨 ) S公司 1 D类 j个 D类 j个 T型 S公司 1 T型 x个 ( t吨 ) + j个 , j个 = 1 N个 x个 j个 ( t吨 负极 小时 j个 ( t吨 ) ) T型 x个 j个 ( t吨 负极 小时 j个 ( t吨 ) ) , 负极 2 x个 ˙ T型 ( t吨 ) S公司 5 j个 , j个 = 1 N个 D类 j个 x个 j个 ( t吨 负极 小时 j个 ( t吨 ) ) j个 , j个 = 1 N个 x个 ˙ T型 ( t吨 ) S公司 5 D类 j个 D类 j个 T型 S公司 5 T型 x个 ˙ ( t吨 ) + j个 , j个 = 1 N个 x个 j个 ( t吨 负极 小时 j个 ( t吨 ) ) T型 x个 j个 ( t吨 负极 小时 j个 ( t吨 ) ) , 负极 2 x个 T型 ( t吨 负极 小时 2 ) S公司 j个 , j个 = 1 N个 D类 j个 x个 j个 ( t吨 负极 小时 j个 ( t吨 ) ) j个 , j个 = 1 N个 x个 T型 ( t吨 负极 小时 2 ) S公司 D类 j个 D类 j个 T型 S公司 T型 x个 ( t吨 负极 小时 2 ) ( t吨 ) 负极 2 x个 T型 ( t吨 负极 小时 2 ) S公司 j个 , j个 = 1 N个 D类 j个 x个 j个 ( t吨 负极 小时 j个 ( t吨 ) ) + j个 , j个 = 1 N个 x个 j个 ( t吨 负极 小时 j个 ( t吨 ) ) T型 x个 j个 ( t吨 负极 小时 j个 ( t吨 ) ) , 负极 2 j个 , j个 = 1 N个 x个 T型 ( t吨 负极 小时 j个 ( t吨 ) ) S公司 4 j个 , j个 = 1 N个 D类 j个 x个 j个 ( t吨 负极 小时 j个 ( t吨 ) ) j个 , j个 = 1 N个 x个 T型 ( t吨 负极 小时 j个 ( t吨 ) ) S公司 4 D类 j个 D类 j个 T型 S公司 4 T型 x个 ( t吨 负极 小时 j个 ( t吨 ) ) + j个 , j个 = 1 N个 x个 j个 ( t吨 负极 小时 j个 ( t吨 ) ) T型 x个 j个 ( t吨 负极 小时 j个 ( t吨 ) ) , 负极 2 x个 T型 ( t吨 负极 小时 1 ) S公司 2 j个 , j个 = 1 N个 D类 j个 x个 j个 ( t吨 负极 小时 j个 ( t吨 ) ) j个 , j个 = 1 N个 x个 T型 ( t吨 负极 小时 1 ) S公司 2 D类 j个 D类 j个 T型 S公司 2 T型 x个 ( t吨 负极 小时 1 ) + j个 , j个 = 1 N个 x个 j个 ( t吨 负极 小时 j个 ( t吨 ) ) T型 x个 j个 ( t吨 负极 小时 j个 ( t吨 ) ) , 负极 2 x个 T型 ( t吨 ) S公司 4 A类 x个 j个 ( t吨 负极 小时 j个 ( t吨 ) ) x个 T型 ( t吨 ) S公司 4 A类 A类 T型 S公司 4 T型 x个 ( t吨 ) + j个 , j个 = 1 N个 x个 j个 ( t吨 负极 小时 j个 ( t吨 ) ) T型 x个 j个 ( t吨 负极 小时 j个 ( t吨 ) ) .
(3.5)

因此,应用不等式(3.5)并注意到

= 1 N个 j个 = 1 , j个 N个 x个 j个 ( t吨 负极 小时 j个 ( t吨 ) ) T型 x个 j个 ( t吨 负极 小时 j个 ( t吨 ) ) = = 1 N个 [ j个 = 1 , j个 N个 x个 ( t吨 负极 小时 j个 ( t吨 ) ) T型 x个 ( t吨 负极 小时 j个 ( t吨 ) ) ] , = 1 N个 j个 = 1 , j个 N个 j个 x个 j个 ( t吨 负极 小时 j个 ( t吨 ) ) T型 x个 j个 ( t吨 负极 小时 j个 ( t吨 ) ) = = 1 N个 [ j个 = 1 , j个 N个 j个 x个 ( t吨 负极 小时 j个 ( t吨 ) ) T型 x个 ( t吨 负极 小时 j个 ( t吨 ) ) ] ,

我们有

V(V) ˙ ( ) + 2 α V(V) ( ) = 1 N个 [ x个 T型 ( t吨 ) [ A类 T型 + A类 + 2 α + 2 ( + R(右) ) 负极 2 S公司 1 A类 负极 电子 2 α 小时 1 R(右) 负极 电子 2 α 小时 2 R(右) 负极 ( 2 电子 负极 4 β 小时 2 小时 2 2 负极 小时 1 2 ) ( 小时 2 负极 小时 1 ) 2 W公司 + j个 , j个 = 1 N个 D类 j个 D类 j个 T型 + j个 , j个 = 1 N个 S公司 1 D类 j个 D类 j个 T型 S公司 1 T型 + S公司 4 A类 A类 T型 S公司 4 T型 ] x个 ( t吨 ) + x个 T型 ( t吨 负极 小时 1 ) [ 负极 电子 2 α 小时 1 负极 电子 2 α 小时 1 R(右) 负极 电子 2 α 小时 2 U型 + j个 , j个 = 1 N个 S公司 2 D类 j个 D类 j个 T型 S公司 2 T型 ] x个 ( t吨 负极 小时 1 ) + x个 T型 ( t吨 负极 小时 2 ) [ 负极 电子 2 α 小时 2 负极 电子 2 α 小时 2 R(右) 负极 电子 2 α 小时 2 U型 + j个 , j个 = 1 N个 S公司 D类 j个 D类 j个 T型 S公司 T型 ] x个 ( t吨 负极 小时 2 ) + x个 ˙ T型 ( t吨 ) [ ( 小时 1 2 + 小时 2 2 ) R(右) + ( 小时 2 负极 小时 1 ) U型 + 2 S公司 5 + ( 小时 2 负极 小时 1 ) 小时 2 W公司 + j个 , j个 = 1 N个 S公司 5 D类 j个 D类 j个 T型 S公司 5 T型 ] x个 ˙ ( t吨 ) + j个 , j个 = 1 N个 x个 T型 ( t吨 负极 小时 j个 ( t吨 ) ) [ 负极 电子 2 α 小时 2 U型 负极 电子 2 α 小时 2 U型 + j个 , j个 = 1 N个 S公司 4 D类 j个 D类 j个 T型 S公司 4 T型 + 7 ] x个 ( t吨 负极 小时 j个 ( t吨 ) ) + 2 x个 T型 ( t吨 ) [ 电子 2 α 小时 1 R(右) 负极 S公司 2 A类 ] x个 ( t吨 负极 小时 1 ) ] + = 1 N个 [ 2 x个 T型 ( t吨 ) [ 电子 2 α 小时 2 R(右) + S公司 A类 ] x个 ( t吨 负极 小时 2 ) + 2 电子 2 α 小时 2 j个 , j个 = 1 N个 x个 T型 ( t吨 负极 小时 1 ) U型 x个 ( t吨 负极 小时 j个 ( t吨 ) ) + 2 电子 2 α 小时 2 j个 , j个 = 1 N个 x个 T型 ( t吨 负极 小时 2 ) U型 x个 ( t吨 负极 小时 j个 ( t吨 ) ) + 2 x个 T型 ( t吨 ) [ S公司 1 负极 S公司 5 A类 ] x个 ˙ ( t吨 ) + 2 x个 T型 ( t吨 负极 小时 1 ) S公司 2 x个 ˙ ( t吨 ) + 2 x个 T型 ( t吨 负极 小时 1 ) S公司 x个 ˙ ( t吨 ) + 2 j个 , j个 = 1 N个 x个 T型 ( t吨 负极 小时 j个 ( t吨 ) ) S公司 4 x个 ˙ ( t吨 ) 负极 2 j个 , j个 = 1 N个 x个 T型 ( t吨 负极 小时 j个 ( t吨 ) ) S公司 4 A类 x个 ( t吨 ) 负极 ( t吨 负极 小时 2 t吨 负极 小时 1 x个 ( θ ) d日 θ ) T型 [ ( 2 电子 负极 4 β 小时 2 小时 2 2 负极 小时 1 2 ) W公司 ] ( t吨 负极 小时 2 t吨 负极 小时 1 x个 ( θ ) d日 θ ) + 2 x个 T型 ( t吨 ) [ ( 2 电子 负极 4 β 小时 2 小时 2 2 负极 小时 1 2 ) ( 小时 2 负极 小时 1 ) W公司 ] ( t吨 负极 小时 2 t吨 负极 小时 1 x个 ( θ ) d日 θ ) ] = = 1 N个 ζ T型 ( t吨 ) M(M) ζ ( t吨 ) ,

哪里 ζ T型 (t吨)=[ x个 T型 (t吨), x个 T型 (t吨负极 小时 1 ), x个 T型 (t吨负极 小时 2 ), ( x个 T型 ( t吨 负极 小时 j个 ) ) j个 , j个 = 1 N个 , x个 ˙ T型 (t吨), t吨 负极 小时 2 t吨 负极 小时 1 x个 T型 (θ)d日θ].

根据条件(3.1),我们得到

V(V) ˙ (t吨, x个 t吨 )负极2αV(V)(t吨, x个 t吨 ),t吨 R(右) + .
(3.6)

将(3.6)的两侧从0积分到t吨,我们获得

V(V)(t吨, x个 t吨 )V(V)(φ) 电子 负极 2 α t吨 ,t吨 R(右) + .

此外,考虑到条件(3.2),我们有

λ 1 x个 ( t吨 , φ ) 2 V(V)( x个 t吨 )V(V)(φ) 电子 负极 2 α t吨 λ 2 电子 负极 2 α t吨 φ 2 ,

然后

x个 ( t吨 , φ ) λ 2 λ 1 电子 负极 α t吨 φ,t吨 R(右) + .

这就完成了定理的证明。□

备注3.1定理3.1根据线性矩阵不等式的解为线性大系统(2.1)提供了充分条件,从而保证闭环系统在规定的衰减率下指数稳定α所开发的对较低边界交叉项使用新不等式的方法消除了对超边界的需要,并且提供了更大的容许延迟界值。注意,时变时滞是不可微的;因此[11,14,15,1835]不适用于系统(2.1)。LMI条件(3.2)取决于所考虑系统的参数以及延迟界。LMI的可行性可以通过可靠高效的Matlab LMI控制工具箱进行测试[36].

4数值示例

在本节中,我们给出了一个数值例子来证明所提结果的有效性。

示例4.1本示例是一个由两个机器子系统组成的大型模型,如下所示:

x个 ˙ 1 ( t吨 ) = A类 1 x个 1 ( t吨 ) + D类 12 x个 2 ( t吨 负极 小时 12 ( t吨 ) ) , t吨 R(右) + , x个 1 ( t吨 ) = φ 1 ( t吨 ) , t吨 [ 负极 小时 2 , 0 ] , x个 ˙ 2 ( t吨 ) = A类 2 x个 2 ( t吨 ) + D类 21 x个 1 ( t吨 负极 小时 21 ( t吨 ) ) , t吨 R(右) + , x个 2 ( t吨 ) = φ 2 ( t吨 ) , t吨 [ 负极 小时 2 , 0 ] ,

其中,每个子系统中机器的绝对转子角和角速度表示为 x个 1 =( x个 11 , x个 12 ) x个 2 =( x个 21 , x个 22 )分别为;这个th系统系数 A类 ; 传递导纳模 D类 j个 ; 初始输入 φ ; 时变时滞 小时 j个 (t吨)在子系统中的两台机器之间:

小时 12 = { 0.1 + 2 t吨 如果 t吨 = k个 0 [ 2 k个 π , ( 2 k个 + 1 ) π ] , 0.1 如果 t吨 R(右) + , 小时 21 = { 0.2 + 1.1 2 t吨 如果 t吨 = k个 0 [ 2 k个 π , ( 2 k个 + 1 ) π ] , 0.2 如果 t吨 R(右) + , A类 1 = ( 负极 1 0.5 1 负极 2 ) , D类 12 = ( 负极 0.1 0.2 0.3 负极 0.5 ) , A类 2 = ( 负极 2 0.5 1 负极 ) , D类 21 = ( 负极 0.4 0.1 0.2 负极 0.3 ) .

延迟起作用是毫无价值的 小时 12 (t吨), 小时 21 (t吨)不可微;因此,中的方法[11,14,15,1835]不适用于此系统。在Matlab中使用LMI工具箱[36],LMI(3.1)适用于 小时 1 =0.1, 小时 2 =1.3,α=0.1、和

1 = ( 0.2429 0.0170 0.0170 0.4891 ) , 2 = ( 0.4872 0.2139 0.2139 0.7821 ) , 1 = ( 0.7338 负极 0.0014 负极 0.0014 0.7032 ) , 2 = ( 0.5110 负极 0.0082 负极 0.0082 0.8108 ) , R(右) 1 = ( 0.3724 0.0329 0.0329 0.8680 ) , R(右) 2 = ( 0.5001 0.0881 0.0881 0.4892 ) , U型 1 = ( 0.3486 0.0149 0.0149 0.5664 ) , U型 2 = ( 0.7790 0.2919 0.2919 0.5091 ) , W公司 2 = ( 0.3486 0.0149 0.0149 0.5664 ) , W公司 2 = ( 0.7721 0.0128 0.0128 0.6901 ) , S公司 11 = ( 0.8136 0.0213 0.0422 0.4275 ) , S公司 21 = ( 0.5390 0.0329 0.0219 0.6092 ) , S公司 12 = ( 0.3957 0.0643 0.0643 1.3682 ) , S公司 22 = ( 0.7230 0.0532 0.0332 0.9011 ) , S公司 13 = ( 0.3957 0.0643 0.0643 1.3682 ) , S公司 23 = ( 0.5419 0.0084 0.0432 0.8932 ) , S公司 14 = ( 0.3957 0.0643 0.0643 1.3682 ) , S公司 24 = ( 0.4499 0.0772 0.03490 0.5419 ) , S公司 15 = ( 0.3957 0.0643 0.0643 1.3682 ) , S公司 25 = ( 0.9837 0.04428 0.0095 0.9321 ) .

根据定理3.1,系统是指数稳定的。最后,解决方案x个(t吨,φ)系统满足

x个 ( t吨 , φ ) 19.2419 电子 负极 0.1 t吨 φ,t吨 R(右) + .

1显示了 x个 1 (t吨) x个 2 (t吨)具有初始条件的闭环系统 φ 1 (t吨)=[25], φ 2 (t吨)=[负极].

图1
图1

线性大系统解的轨迹。

线性大系统解的轨迹如图所示1分别是。

5结论

本文研究了大规模时变时滞系统的分散指数稳定性问题。假定时滞是属于给定区间的函数,但不一定是可微的。通过将适当的Lyapunov泛函、Newton-Leibniz公式和自由加权参数矩阵有效地结合起来,利用线性矩阵不等式导出了指数稳定性的新的时滞相关条件,它允许同时计算表征解的指数稳定率的两个界。所开发的方法使用了新的下界交叉项不等式,消除了过界的需要,并提供了更大的延迟界值。数值算例表明了所得结果的有效性。

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鸣谢

这项工作得到了泰国研究基金拨款、泰国前照大学高等教育委员会和理学院的支持。第二位作者得到了泰国数学卓越中心和泰国高等教育委员会的支持。作者感谢匿名审稿人的宝贵意见和建议,这使我们能够改进论文。

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通信至格林格拉·拉查基特.

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作者声明,他们没有相互竞争的利益。

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Rajchakit,M.、Niamsup,P.和Rajchakit,G.LMI方法研究具有区间不可微时变时滞的线性大系统的分散指数稳定性。高级差异Equ 2013, 332 (2013). https://doi.org/10.1186/1687-1847-2013-332

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