單輸入單輸出的Filippov Solution
2023-04-02 01:37 作者:XernicRose | 我要投稿
引入
對(duì)于系統(tǒng)

,假設(shè)函數(shù)f對(duì)于狀態(tài)向量不連續(xù)。此時(shí)經(jīng)典的微分方程理論現(xiàn)在不適用,因?yàn)長ipschitz assumptions?通常被用來保證唯一解的存在。對(duì)于右邊不連續(xù)的微分方程,F(xiàn)ilippov提出的解的概念將解構(gòu)造為從不同方向接近不連續(xù)點(diǎn)得到的解的“平均值”。
介紹
????令S為x的狀態(tài)空間的一個(gè)曲線(也可能是曲面,下面統(tǒng)稱曲線)定義如下:

????,
為
在x0處的從相反方向接近S曲線的切線,可以將上述的fig1中非連續(xù)微分方程改寫為如下形式:

? ??????Fillipov的構(gòu)型如下所示:

????通過選取合適的α,即可得到該點(diǎn)的導(dǎo)數(shù)值

????從上面的討論可以清楚地看出,F(xiàn)ilippov solution是兩個(gè)“速度”向量在點(diǎn)x0處的平均解。此時(shí)x(t)的微分方程的右邊被定義為凸集:

????結(jié)合S曲面的定義,令,
,

????此時(shí),結(jié)合S的定義,為了維持,則要求

????得到α

????因此可以得到非連續(xù)微分方程的確切解:

意義
????很明顯,1、可以描述非光滑的系統(tǒng)行為;2、在滑模控制中,常引入非連續(xù)的控制,這會(huì)使得原狀態(tài)方程變得非連續(xù),結(jié)合滑模的sliding surface,這個(gè)問題的分析可以被解決。暫且這么多,歡迎各位討論和指導(dǎo)。
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