不完全转移概率的马尔可夫跳变奇异系统研究

【摘要】马尔可夫跳变系统是一类典型的混杂系统，具有状态变量的连续变化特性和遵循马尔可夫跳变规律的离散事件特性。奇异系统能够精确地描述多种复杂动态系统。马尔可夫跳变奇异系统是一类具有马尔可夫跳变参数的奇异系统，被广泛应用于航空航天、网络控制、经济学和生物工程等领域。实际工程应用中，由于可行性、实验复杂度和测量成本等原因，往往不能得到马尔可夫跳变奇异系统的完全转移概率。因此，论文研究不完全转移概率条件下的马尔可夫跳变奇异系统的容许性、镇定和H控制等问题，具有重要的理论意义和广泛的应用价值。论文的主要结果如下：1.研究了连续马尔可夫跳变奇异系统的容许性判据，提出了两种适用于奇异矩阵模态依赖系统的容许性判据，拓宽了判据的适用范围；在转移概率部分未知的情况下，提出了一种基于严格线性矩阵不等式的容许性判据，便于工程应用；在转移概率含有不确定性的情况下，引入冗余矩阵，提出了一种保守性更小的容许性判据。仿真算例验证了论文所提判据的有效性。2.研究了连续马尔可夫跳变奇异系统的镇定，针对一般的奇异矩阵模态依赖系统，设计了两种状态反馈控制器，突破了现有镇定方法要求奇异矩阵模态独立的限制；在转移概率部分未知的情况下，利用不等式的传递性，设计了两种状态反馈控制器，使闭环系统随机容许；在转移概率含不确定性的情况下，采用自由连接权矩阵方法，设计了一种模态依赖的状态反馈控制器，使闭环系统随机容许。仿真算例验证了论文所提方法的有效性。3.研究了离散马尔可夫跳变奇异系统的容许性判据，提出了三种转移概率部分未知条件下的容许性判据。其中，一般性判据给出了奇异矩阵模态依赖系统随机容许的充分条件；基于变量替换的判据消除了等式限制条件，更易于工程实现；基于等价代换的判据有效替换了未知的转移概率信息，减小了判据的保守性。仿真算例验证了论文所提判据的有效性。4.研究了离散马尔可夫跳变奇异系统的镇定，在转移概率部分未知的条件下，设计了三种使闭环系统随机容许的状态反馈控制器。其中，一般性状态反馈控制器适用于转移概率部分未知条件下离散系统的镇定；基于变量替换的状态反馈控制器引入了冗余矩阵，减少了限制条件，适用范围更广；基于等价代换的状态反馈控制器保留了更多的转移概率信息，具有更小的保守性。当不能直接得到系统的状态变量时，论文还设计了基于变量消去法的输出反馈控制器，使闭环系统在转移概率部分未知的条件下随机容许。仿真算例验证了论文所提方法的有效性。5.研究了连续马尔可夫跳变奇异系统的H_∞控制问题。针对转移概率部分未知和转移概率有界的情况，提出了两种使系统随机容许且满足给定的H_∞性能指标的充分条件；采用严格线性矩阵不等式方法，设计了转移概率部分未知条件下的H_∞状态反馈控制器，使闭环系统随机容许且满足给定的H_∞性能指标；采用自由连接权矩阵方法，提出了保守性更小的H_∞状态反馈控制器设计方法，解决了转移概率有界条件下的H_∞控制问题。仿真算例验证了论文所提H_∞控制方法的有效性。
【作者】常华；
【导师】楼顺天；
【作者基本信息】西安电子科技大学，模式识别与智能系统，2014，博士
【关键词】马尔可夫跳变奇异系统；转移概率；容许性；镇定；H_∞性能；

【参考文献】
[1]李雨繁.不同类型高氮复混（合）肥氨挥发特性及氮素转化研究[D].吉林农业大学,植物营养学,2014,硕士.
[2]米聚珍.通信电缆防盗监控系统设计[D].河北科技大学,测试计量技术及仪器,2014,硕士.
[3]王现伟.轧钢企业CIMS环境下数据集成技术的研究[D].河北工业大学,计算机应用技术,2004,硕士.
[4]杜燕.太阳电池阵列的工作特性测试与预估研究[D].合肥工业大学,电力电子及电力传动,2004,硕士.
[5]秦山.基于核心竞争力的某国企业发展战略研究[D].北京交通大学,2013.
[6]林建平,朱元彬.横移输送链及堆垛机的改造[J].重型机械.2000(04)
[7]郭林.面向XML文档的数据挖掘技术研究[D].大连理工大学,2005.
[8]王磊.计算机系统安全漏洞研究[D].西安电子科技大学,计算机软件与理论,2004,硕士.
[9]刘春梅.通用Web日志挖掘系统(CWLMS)设计实现[J].防灾技术高等专科学校学报,2004,02:48-52+47.
[10]刘振楠.基于虚拟开发平台的混合动力汽车控制策略优化[D].河南科技大学,车辆工程,2013,硕士.
[11]王茜.日本国立大学法人评价研究[D].厦门大学,教育经济与管理,2014,硕士.
[12]王艳辉,吴斌,王柏.频繁子图挖掘算法综述[J].计算机科学,2005,10:193-196+250.
[13]吕庆.基于DSP的任意波形发生器的研究[D].西安电子科技大学,信号与信息处理,2004,硕士.
[14]邓艳林.论纪昀的诗学观与诗歌批评[D].湖南师范大学,文艺学,2004,硕士.
[15]李琳.央地关系视角下的中国地方政府对外交往[D].外交学院,外交学,2014,硕士.
[16]姜晓芳.小学生书法学习心理研究[D].聊城大学,艺术学,2014,硕士.
[17]虞璐,丹青.王良春:倾情职教谱华章[J].教育与职业,2015,04:36-39.
[18]朱洁蓉.晋腔晋韵谱新篇[D].西南大学,音乐与舞蹈学,2013,硕士.
[19]封怡.KC公司一线员工培训与发展体系问题研究[D].首都经济贸易大学,人力资源管理,2013,硕士.
[20]王丁俐.~19F核磁共振探针用于体外和活细胞内弗林蛋白酶的活性检测[D].中国科学技术大学,分析化学,2014,硕士.
[21]徐荣丽.北京地区星级酒店餐饮功能和空间设计研究[D].北方工业大学,建筑设计及其理论,2014,硕士.
[22]刘龙云.热水锅炉燃烧系统建模与优化控制研究[D].大连理工大学,控制理论与控制工程,2013,硕士.
[23]魏金萍.石墨烯和聚合物膜修饰玻碳电极的制备及其在药物分析中的应用[D].兰州大学,2011.
[24]张巨东.区域土地资源可持续利用评价及调控措施研究[D].中国农业大学,土地资源管理,2004,硕士.
[25]李振宇.日本介护保障系统对中国都市的启示[D].上海外国语大学,国际贸易学,2012,硕士.
[26]李岩.中美高中物理教材栏目设置的比较及启示[D].东北师范大学,学科教学,2012,硕士.
[27]王伟.新媒体时代的政府传播[D].西南政法大学,政治学理论,2012,硕士.
[28]郭春明.第三人执行异议之诉研究[D].吉林大学,法律,2012,硕士.
[29]董汉伟.新安煤业公司内部市场化管理的研究[D].天津大学,高级工商管理,2013,硕士.
[30]米虹.从饮食及服饰方面浅析红楼梦不同译本中体现的译者主体性[D].天津理工大学,英语语言文学,2012,硕士.
[31]张庆楠.高管激励、董事会特征与民营上市公司绩效的关系研究[D].浙江理工大学,企业管理,2014,硕士.
[32]王有良.情势变更原则的适用[D].黑龙江大学,法律,2013,硕士.
[33]胡玲艳,唐锴,孙逊,姜连芳.轧辊差温热处理炉系统设计[J].冶金自动化,2009,05:58-61.
[34]崔晓东.QSAR方法在有机化合物毒性评估中的应用[D].华南理工大学,化学工程,2012,硕士.
[35]贾元乔.基于lasso的两级变量选择方法[D].浙江大学,概率论与数理统计,2013,硕士.
[36]刘毅斌.珠江三角洲城市森林建设与研究[D].广西师范大学,公共管理（专业学位）,2013,硕士.
[37]邵立影.新课改下高中历史教学的思考与设计[D].东北师范大学,学科教学,2012,硕士.
[38]陈文娟.税收风险管理视角下的税源管理研究[D].华中师范大学,公共管理,2013,硕士.
[39]赵勇.河北省文化产业发展中地方政府行政责任研究[D].河北师范大学,马克思主义基本原理,2012,硕士.
[40]高玖藜.供水管道铁释放现象影响因素研究[D].浙江大学,市政工程,2013,硕士.
[41]周昱延.《纽约时报》网站食品安全报道研究[D].内蒙古大学,新闻与传播,2013,硕士.
[42]刘文静.现代物流园区建筑外部空间设计研究[D].湖南大学,建筑学,2014,硕士.
[43]张婧一.元谋盆地第四纪地层及环境研究[D].中国地质大学（北京）,地理学,2013,硕士.
[44]仇凯.论以色列的大屠杀教育—兼论对我国中学南京大屠杀教育的启示[D].鲁东大学,学科教学（专业学位）,2014,硕士.
[45]TimEllis.利用部分观测跟踪被遮挡的目标(英文)[J].自动化学报,2003,03:370-380.
[46]周涛.金融企业生存的“命脉”——构筑灾难备份系统延续企业生命[J].中国计算机用户.2003(11)
[47]谭宇静.空间与诗：对巴什拉《空间的诗学》形象问题的分析与述评[D].浙江大学,文艺学,2012,硕士.
[48]于鲲.天基大气背景测量处理系统总体设计与数据挖掘方法研究[D].哈尔滨工业大学,光学工程,2014,硕士.
[49]韩力慧,庄国顺,程水源,王海燕.北京地面扬尘的理化特性及其对大气颗粒物污染的影响[J].环境科学,2009,01:1-8.
[50]王能才.基于电磁导航的智能车信号检测与控制策略研究[D].兰州理工大学,控制理论与控制工程,2014,硕士.