Lyapunov 函数在一类二阶系统中的应用讨论摘要:稳定性是一个系统正常运行的首要条件,设计和分析系统的一个关键就是对该系统进行判稳
Lyapunov 稳定性理论对现代控制做出了贡献,而应用该理论时,一个关键问题就是构造 Lyapunov 函数
本文基于Lyapunov 稳定定理,了一种二阶系统的 Lyapunov 函数的构造方法,并列举了两个例子,通过实例证明了本文所提出的方法的有效性
关键词:Lyapunov 函数;稳定性;应用讨论一、引言稳定性是系统的重要特性,是系统正常工作的必要条件,它描述初始条件作用下系统方程的解是否具有收敛性,与输入作用无关
当系统采纳状态空间描述后,俄国学者 Lyapunov 在 19 世纪末提出的稳定性理论,不仅适用于单变量、线性、定常系统,还适于多变量、非线性、时变系统,在现代控制系统的进展及应用中不断得到进展
应用 Lyapunov 方法来推断系统的稳定性,其关键在于构造 Lyapunov函数
文献[2]讨论了一类常系数三阶线性系统的 Lyapunov 函数构造问题,给出了构造条件及构造方法,文献[3]和[4]在基于文献[2]的基础上,讨论了关于三阶非线性系统的 Lyapunov 函数构造问题,不同的是,文献[3]探讨的是关于系统的全局稳定性,而文献[4]讨论的是部分变元的渐进稳定性稳定
关于常见的二阶系统的 Lyapunov 函数构造问题很少涉及,一般情况下均是依据设计人的经验,经过多次尝试后得到的,而并没有一般的原则与方法,本文在此方面做了一定的讨论,针对一类特别的二阶系统给出了一个简洁而有效的构造方法
二、一类二阶系统的 Lyapunov 函数构造稳定性的物理意义是指一个系统的响应是否有界,这就是 Lyapunov稳定性数学概念的基础
它规定了三种情况,对于系统初值的一个扰动,假如系统响应的幅值是有界的,那么这个系统就是稳定的,