本项目研究一类具有柱面相空间的系统周期解的产生、判定及相关的控制器设计问题。对一类Lure型非线性类摆系统,运用频域和时域相结合的方法研究系统在不同摄动模式下周期解的鲁棒性分析与综合问题,同时给出用频域不等式和线性矩阵不等式表达的判定条件及控制器设计方法。进一步结合工程实例,将理论结果应用到锁相环(PLL)电路的研究上,针对锁相环电路由于这类周期解的存在而出现的跳周和失锁现象,提出控制环节设计方案,提高锁相环跟踪与捕获性能。由于柱面系统和其周期解所具有的工程实际背景,本项目的研究将为解决工程实际问题提供理论依据和设计方法。
本项目针对具有柱面相空间的一类非线性多平衡点系统,建立了研究柱面空间周期解鲁棒性和控制器综合的系列结果。重点在如下方面开展了研究①柱面空间上周期解的产生、判定及各类周期过程对应的系统动力学行为及对系统品质与性能的影响分析;②系统在不同模式摄动下周期解的存在和不存在性的鲁棒分析;③周期解频率的理论估计与数值算法;④保证系统具有或避免某种周期解并达到稳定性或性能指标要求的控制器或鲁棒控制器设计;⑤多个子系统在不同关联方式下周期解的产生或消除情况,以及如何设计关联结构避免周期解的存在并改善系统性能;⑥时域框架下的总体性质鲁棒分析和鲁棒综合。在周期解的鲁棒性分析、摄动系统的控制器设计、关联控制以及利用时域方法研究高阶系统的总体性质等方面取得了有意义的成果。所得结果应用到电子电路、通讯等系统中,验证了理论和方法的有效性。由于柱面系统和其周期解所具有的工程实际背景,本项目的研究将为解决工程实际问题提供理论依据和设计方法。