发明名称 一种基于T-S双线性模型的非线性关联大系统的分散控制方法
摘要 本发明公开了一种基于T-S双线性模型的非线性关联大系统的分散控制方法,根据Lyapunov稳定性分析理论和并行分布补偿算法,得到了闭环关联大系统时滞相关渐近稳定的充分条件,分散控制器可由一组线性矩阵不等式的解得到,采相应的分散模糊控制器的设计可转化成一个受线性矩阵不等式(LMI)约束的凸优化问题。最后,仿真数例验证了所提方法的有效性。
申请公布号 CN105607482A 申请公布日期 2016.05.25
申请号 CN201610050819.8 申请日期 2016.01.26
申请人 张果 发明人 张果;赵艳花
分类号 G05B13/04(2006.01)I 主分类号 G05B13/04(2006.01)I
代理机构 北京高航知识产权代理有限公司 11530 代理人 赵永强
主权项 一种基于T‑S双线性模型的非线性关联大系统的分散控制方法,其特征在于,按照以下步骤进行:设计时滞模糊双线性关联大系统;一类由S个子系统Ω<sub>i</sub>,i=1,2,...,S组成带有时变时滞的模糊双线性关联大系统Ω,第i个子系统Ω<sub>i</sub>可表示为:<maths num="0001"><math><![CDATA[<mrow><mfenced open='' close=''><mtable><mtr><mtd><mfenced open='' close=''><mtable><mtr><mtd><msubsup><mi>R</mi><mi>i</mi><mi>m</mi></msubsup></mtd><mtd><mi>f</mi></mtd><mtd><msub><mi>&xi;</mi><mrow><mi>i</mi><mn>1</mn></mrow></msub><mrow><mo>(</mo><mi>t</mi><mo>)</mo></mrow></mtd><mtd><mi>is</mi></mtd><mtd><msubsup><mi>F</mi><mrow><mi>i</mi><mn>1</mn></mrow><mi>m</mi></msubsup></mtd><mtd><mi>and</mi><mo>.</mo><mo>.</mo><mo>.</mo><mi>and</mi></mtd><mtd><msub><mi>&xi;</mi><msub><mi>iv</mi><mi>i</mi></msub></msub><mrow><mo>(</mo><mi>t</mi><mo>)</mo></mrow></mtd><mtd><mi>is</mi></mtd><mtd><msubsup><mi>F</mi><msub><mi>iv</mi><mi>i</mi></msub><mi>m</mi></msubsup></mtd></mtr></mtable></mfenced></mtd></mtr><mtr><mtd><mfenced open='' close=''><mtable><mtr><mtd><mi>then</mi></mtd><mtd><msub><mover><mi>x</mi><mo>.</mo></mover><mi>i</mi></msub><mrow><mo>(</mo><mi>t</mi><mo>)</mo></mrow><mo>=</mo><msub><mi>A</mi><mi>im</mi></msub><msub><mi>x</mi><mi>i</mi></msub><mrow><mo>(</mo><mi>t</mi><mo>)</mo></mrow><mo>+</mo><msub><mi>B</mi><mi>im</mi></msub><msub><mi>u</mi><mi>i</mi></msub><mrow><mo>(</mo><mi>t</mi><mo>)</mo></mrow><mo>+</mo><msub><mi>N</mi><mi>im</mi></msub><msub><mi>x</mi><mi>i</mi></msub><mrow><mo>(</mo><mi>t</mi><mo>)</mo></mrow><msub><mi>u</mi><mi>i</mi></msub><mrow><mo>(</mo><mi>t</mi><mo>)</mo></mrow><mo>+</mo><msub><mi>A</mi><mi>idm</mi></msub><msub><mi>x</mi><mi>i</mi></msub><mrow><mo>(</mo><mi>t</mi><mo>-</mo><msub><mi>d</mi><mi>i</mi></msub><mrow><mo>(</mo><mi>t</mi><mo>)</mo></mrow><mo>)</mo></mrow><mo>+</mo><msub><mi>B</mi><mi>idm</mi></msub><msub><mi>u</mi><mi>i</mi></msub><mrow><mo>(</mo><mi>t</mi><mo>-</mo><msub><mi>d</mi><mi>i</mi></msub><mrow><mo>(</mo><mi>t</mi><mo>)</mo></mrow><mo>)</mo></mrow></mtd></mtr></mtable></mfenced></mtd></mtr><mtr><mtd><mo>+</mo><msub><mi>N</mi><mi>idm</mi></msub><msub><mi>x</mi><mi>i</mi></msub><mrow><mo>(</mo><mi>t</mi><mo>-</mo><msub><mi>d</mi><mi>i</mi></msub><mrow><mo>(</mo><mi>t</mi><mo>)</mo></mrow><mo>)</mo></mrow><msub><mi>u</mi><mi>i</mi></msub><mrow><mo>(</mo><mi>t</mi><mo>-</mo><msub><mi>d</mi><mi>i</mi></msub><mrow><mo>(</mo><mi>t</mi><mo>)</mo></mrow><mo>)</mo></mrow><mo>+</mo><msubsup><mi>&Sigma;</mi><mrow><mi>j</mi><mo>=</mo><mn>1</mn><mo>,</mo><mi>j</mi><mo>&NotEqual;</mo><mi>i</mi></mrow><mi>S</mi></msubsup><msub><mi>C</mi><mi>jim</mi></msub><msub><mi>x</mi><mi>j</mi></msub><mrow><mo>(</mo><mi>t</mi><mo>)</mo></mrow></mtd></mtr><mtr><mtd><mfenced open='' close='' separators=' '><mtable><mtr><mtd><msub><mi>x</mi><mi>i</mi></msub><mrow><mo>(</mo><mi>t</mi><mo>)</mo></mrow><mo>=</mo><mi></mi><msub><mi>&phi;</mi><mi>i</mi></msub><mrow><mo>(</mo><mi>t</mi><mo>)</mo></mrow></mtd><mtd><mi>t</mi><mo>=</mo><mtable></mtable><mfenced open='[' close=']'><mtable><mtr><mtd><mo>-</mo><msub><mi>&tau;</mi><mi>i</mi></msub></mtd><mtd><mn>0</mn></mtd></mtr></mtable></mfenced></mtd><mtd><mi>m</mi><mo>=</mo><mn>1,2</mn><mo>,</mo><mo>.</mo><mo>.</mo><mo>.</mo><mo>,</mo></mtd></mtr></mtable><msub><mi>r</mi><mi>i</mi></msub></mfenced></mtd></mtr></mtable></mfenced><mo>-</mo><mo>-</mo><mo>-</mo><mrow><mo>(</mo><mn>1</mn><mo>)</mo></mrow></mrow>]]></math><img file="FDA0000915059190000011.GIF" wi="1129" he="224" /></maths>其中:<img file="FDA0000915059190000012.GIF" wi="210" he="44" />是第i个子系统Ω<sub>i</sub>的模糊规则,s是子系统的数目;m={1,2,...,r<sub>i</sub>},r<sub>i</sub>是第i个子系统的模糊规则的数目;<img file="FDA0000915059190000013.GIF" wi="299" he="52" />分别是模糊集合和前提变量;<img file="FDA0000915059190000014.GIF" wi="267" he="46" />分别是状态向量和控制输入;<img file="FDA0000915059190000015.GIF" wi="508" he="50" /><img file="FDA0000915059190000016.GIF" wi="148" he="50" />是已知的系统矩阵;<img file="FDA0000915059190000017.GIF" wi="161" he="55" />是第j个子系统对第i个子系统的关联作用矩阵;d<sub>i</sub>(t)是系统的时滞项,是连续可微函数且满足0≤d<sub>i</sub>(t)≤τ<sub>i</sub>和<img file="FDA0000915059190000018.GIF" wi="192" he="52" />通过单点模糊化,乘积推理和中心平均反模糊化方法,模糊控制系统的总体模型为:<maths num="0002"><math><![CDATA[<mrow><mfenced open='' close=''><mtable><mtr><mtd><msub><mover><mi>x</mi><mo>.</mo></mover><mi>i</mi></msub><mrow><mo>(</mo><mi>t</mi><mo>)</mo></mrow><mo>=</mo><msubsup><mi>&Sigma;</mi><mrow><mi>m</mi><mo>=</mo><mn>1</mn></mrow><msub><mi>r</mi><mi>i</mi></msub></msubsup><msub><mi>h</mi><mi>im</mi></msub><mrow><mo>(</mo><msub><mi>&xi;</mi><mi>i</mi></msub><mrow><mo>(</mo><mi>t</mi><mo>)</mo></mrow><mo>)</mo></mrow><mo>[</mo><msub><mi>A</mi><mi>im</mi></msub><msub><mi>x</mi><mi>i</mi></msub><mrow><mo>(</mo><mi>t</mi><mo>)</mo></mrow><mo>+</mo><msub><mi>B</mi><mi>im</mi></msub><msub><mi>u</mi><mi>i</mi></msub><mrow><mo>(</mo><mi>t</mi><mo>)</mo></mrow><mo>+</mo><msub><mi>N</mi><mi>im</mi></msub><msub><mi>x</mi><mi>i</mi></msub><mrow><mo>(</mo><mi>t</mi><mo>)</mo></mrow><msub><mi>u</mi><mi>i</mi></msub><mrow><mo>(</mo><mi>t</mi><mo>)</mo></mrow><mo>+</mo><msub><mi>A</mi><mi>idm</mi></msub><msub><mi>x</mi><mi>i</mi></msub><mrow><mo>(</mo><mi>t</mi><mo>-</mo><msub><mi>d</mi><mi>i</mi></msub><mrow><mo>(</mo><mi>t</mi><mo>)</mo></mrow><mo>)</mo></mrow></mtd></mtr><mtr><mtd><mo>+</mo><msub><mi>N</mi><mi>idm</mi></msub><msub><mi>x</mi><mi>i</mi></msub><mrow><mo>(</mo><mi>t</mi><mo>-</mo><msub><mi>d</mi><mi>i</mi></msub><mrow><mo>(</mo><mi>t</mi><mo>)</mo></mrow><mo>)</mo></mrow><msub><mi>u</mi><mi>i</mi></msub><mrow><mo>(</mo><mi>t</mi><mo>-</mo><msub><mi>d</mi><mi>i</mi></msub><mrow><mo>(</mo><mi>t</mi><mo>)</mo></mrow><mo>)</mo></mrow><mo>+</mo><msub><mi>B</mi><mi>idm</mi></msub><msub><mi>u</mi><mi>i</mi></msub><mrow><mo>(</mo><mi>t</mi><mo>-</mo><msub><mi>d</mi><mi>i</mi></msub><mrow><mo>(</mo><mi>t</mi><mo>)</mo></mrow><mo>)</mo></mrow><mo>+</mo><msubsup><mi>&Sigma;</mi><mrow><mi>j</mi><mo>=</mo><mn>1</mn><mo>,</mo><mi>j</mi><mo>&NotEqual;</mo><mi>i</mi></mrow><mi>S</mi></msubsup><msub><mi>C</mi><mi>jim</mi></msub><msub><mi>x</mi><mi>j</mi></msub><mrow><mo>(</mo><mi>t</mi><mo>)</mo></mrow><mo>]</mo></mtd></mtr></mtable></mfenced><mo>-</mo><mo>-</mo><mo>-</mo><mrow><mo>(</mo><mn>2</mn><mo>)</mo></mrow></mrow>]]></math><img file="FDA0000915059190000019.GIF" wi="1110" he="130" /></maths>其中:<img file="FDA00009150591900000110.GIF" wi="766" he="104" />μ<sub>inj</sub>(ξ<sub>i</sub>(t))是ξ<sub>j</sub>(t)在<img file="FDA00009150591900000111.GIF" wi="48" he="51" />中的隶属度函数;假设<img file="FDA00009150591900000112.GIF" wi="449" he="56" />由h<sub>im</sub>(ξ<sub>i</sub>(t))的定义可知:<img file="FDA00009150591900000113.GIF" wi="469" he="58" />分别简记h<sub>im</sub>(ξ<sub>i</sub>(t)),x<sub>i</sub>(t‑d<sub>i</sub>(t)),u<sub>i</sub>(t‑d<sub>i</sub>(t))为h<sub>im</sub>,x<sub>id</sub>(t),u<sub>id</sub>(t);根据并行分布补偿算法,考虑局部反馈控制器:<maths num="0003"><math><![CDATA[<mrow><mfenced open='' close=''><mtable><mtr><mtd><mfenced open='' close=''><mtable><mtr><mtd><mi>f</mi></mtd><mtd><msub><mi>&xi;</mi><mrow><mi>i</mi><mn>1</mn></mrow></msub><mrow><mo>(</mo><mi>t</mi><mo>)</mo></mrow></mtd><mtd><mi>is</mi></mtd><mtd><msubsup><mi>F</mi><mrow><mi>i</mi><mn>1</mn></mrow><mi>m</mi></msubsup></mtd><mtd><mi>and</mi><mo>.</mo><mo>.</mo><mo>.</mo><mi>and</mi></mtd><mtd><msub><mi>&xi;</mi><msub><mi>iv</mi><mi>i</mi></msub></msub><mrow><mo>(</mo><mi>t</mi><mo>)</mo></mrow></mtd><mtd><mi>is</mi></mtd><mtd><msubsup><mi>F</mi><msub><mi>iv</mi><mi>i</mi></msub><mi>m</mi></msubsup></mtd></mtr></mtable></mfenced></mtd></mtr><mtr><mtd><mfenced open='' close=''><mtable><mtr><mtd><mi>then</mi></mtd><mtd><msub><mi>u</mi><mi>i</mi></msub><mrow><mo>(</mo><mi>t</mi><mo>)</mo></mrow><mo>=</mo><mfrac><mrow><msub><mi>&rho;</mi><mi>i</mi></msub><msub><mi>K</mi><mi>im</mi></msub><msub><mi>x</mi><mi>i</mi></msub><mrow><mo>(</mo><mi>t</mi><mo>)</mo></mrow></mrow><msqrt><mn>1</mn><mo>+</mo><msup><msub><mi>x</mi><mi>i</mi></msub><mi>T</mi></msup><msubsup><mi>K</mi><mi>im</mi><mi>T</mi></msubsup><msub><mi>K</mi><mi>im</mi></msub><msub><mi>x</mi><mi>i</mi></msub></msqrt></mfrac><mo>=</mo><msub><mi>&rho;</mi><mi>i</mi></msub><mi>sin</mi><msub><mi>&theta;</mi><mi>im</mi></msub><mo>=</mo><msub><mi>&rho;</mi><mi>i</mi></msub><mi>cos</mi><msub><mi>&theta;</mi><mi>im</mi></msub><msub><mi>K</mi><mi>im</mi></msub><msub><mi>x</mi><mi>i</mi></msub><mrow><mo>(</mo><mi>t</mi><mo>)</mo></mrow></mtd></mtr></mtable></mfenced></mtd></mtr></mtable></mfenced><mo>-</mo><mo>-</mo><mo>-</mo><mrow><mo>(</mo><mn>3</mn><mo>)</mo></mrow></mrow>]]></math><img file="FDA00009150591900000114.GIF" wi="1037" he="162" /></maths>这里:<img file="FDA0000915059190000021.GIF" wi="146" he="52" />是待求的控制器增益,ρ<sub>i</sub>>0是待定的标量,<img file="FDA0000915059190000022.GIF" wi="357" he="101" /><img file="FDA0000915059190000023.GIF" wi="907" he="106" />由(3)可类似的得到:<img file="FDA0000915059190000024.GIF" wi="1024" he="106" />这里:<img file="FDA0000915059190000025.GIF" wi="946" he="106" /><img file="FDA00009150591900000212.GIF" wi="333" he="47" />则全局分散控制律可表示为:<img file="FDA0000915059190000026.GIF" wi="1154" he="213" />在控制律(5)的作用下,整个闭环系统的方程可表示为:<maths num="0004"><math><![CDATA[<mrow><msub><mover><mi>x</mi><mo>.</mo></mover><mi>i</mi></msub><mrow><mo>(</mo><mi>t</mi><mo>)</mo></mrow><mo>=</mo><msubsup><mi>&Sigma;</mi><mrow><mi>m</mi><mo>,</mo><mi>n</mi><mo>=</mo><mn>1</mn></mrow><msub><mi>r</mi><mi>i</mi></msub></msubsup><msub><mi>h</mi><mi>im</mi></msub><msub><mi>h</mi><mi>in</mi></msub><mo>[</mo><msub><mi>&Lambda;</mi><mrow><mi>i</mi><mo>,</mo><mi>mn</mi></mrow></msub><msub><mi>x</mi><mi>i</mi></msub><mrow><mo>(</mo><mi>t</mi><mo>)</mo></mrow><mo>+</mo><msub><mi>&Lambda;</mi><mrow><mi>i</mi><mo>,</mo><mi>dmn</mi></mrow></msub><msub><mi>x</mi><mi>id</mi></msub><mrow><mo>(</mo><mi>t</mi><mo>)</mo></mrow><msubsup><mrow><mo>+</mo><mi>&Sigma;</mi></mrow><mrow><mi>j</mi><mo>=</mo><mn>1</mn><mo>,</mo><mi>j</mi><mo>&NotEqual;</mo><mi>i</mi></mrow><mi>s</mi></msubsup><msub><mi>C</mi><mi>jim</mi></msub><msub><mi>x</mi><mi>j</mi></msub><mrow><mo>(</mo><mi>t</mi><mo>)</mo></mrow><mo>]</mo><mo>-</mo><mo>-</mo><mo>-</mo><mrow><mo>(</mo><mn>6</mn><mo>)</mo></mrow></mrow>]]></math><img file="FDA0000915059190000027.GIF" wi="1033" he="62" /></maths>这里:Λ<sub>i,mn</sub>=A<sub>im</sub>+ρ<sub>i</sub>sinθ<sub>in</sub>N<sub>im</sub>+ρ<sub>i</sub>cosθ<sub>in</sub>B<sub>im</sub>K<sub>in</sub>,<img file="FDA0000915059190000028.GIF" wi="626" he="49" />定理1:对于给定的正常数ρ<sub>i</sub>,α<sub>i</sub>,i=1,2,...,S,如果对于给定的正常数ε<sub>1i</sub>,ε<sub>2i</sub>,i=1,2,...,S存在正定对称矩阵P<sub>i</sub>>0,R<sub>i</sub>>0,i=1,2,...,S和矩阵K<sub>im</sub>,i=1,2,...,S;m=1,2,...,r<sub>i</sub>满足矩阵不等式(7),则关联大系统(5)是渐近稳定的;Φ<sub>i,mm</sub><0 i=1,2,...,S;m=1,2,...,r<sub>i</sub>   (7a)Φ<sub>i,mn</sub>+Φ<sub>i,nm</sub><0 i=1,2,...,S;1≤m<n≤r<sub>i</sub>   (7b)其中:<img file="FDA0000915059190000029.GIF" wi="322" he="108" /><maths num="0005"><math><![CDATA[<mfenced open='' close=''><mtable><mtr><mtd><msub><mi>&phi;</mi><mrow><mi>i</mi><mo>,</mo><mn>1</mn><mi>mn</mi></mrow></msub><mo>=</mo><msubsup><mi>A</mi><mi>im</mi><mi>T</mi></msubsup><msub><mi>P</mi><mi>i</mi></msub><mo>+</mo><msub><mi>P</mi><mi>i</mi></msub><msub><mi>A</mi><mi>im</mi></msub><mo>+</mo><mrow><mo>(</mo><msub><mi>&epsiv;</mi><mrow><mn>1</mn><mi>i</mi></mrow></msub><mo>+</mo><msub><mi>&epsiv;</mi><mrow><mn>2</mn><mi>i</mi></mrow></msub><mo>)</mo></mrow><msubsup><mi>&rho;</mi><mi>i</mi><mn>2</mn></msubsup><msub><mi>P</mi><mi>i</mi></msub><msub><mi>P</mi><mi>i</mi></msub><mo>+</mo><msubsup><mi>&epsiv;</mi><mrow><mn>1</mn><mi>i</mi></mrow><mrow><mo>-</mo><mn>1</mn></mrow></msubsup><msubsup><mi>N</mi><mi>im</mi><mi>T</mi></msubsup><msub><mi>N</mi><mi>im</mi></msub><mo>+</mo><msubsup><mi>&epsiv;</mi><mrow><mn>1</mn><mi>i</mi></mrow><mrow><mo>-</mo><mn>1</mn></mrow></msubsup><msup><mrow><mo>(</mo><msub><mi>B</mi><mi>im</mi></msub><msub><mi>K</mi><mi>in</mi></msub><mo>)</mo></mrow><mi>T</mi></msup><mrow><mo>(</mo><msub><mi>B</mi><mi>im</mi></msub><msub><mi>K</mi><mi>in</mi></msub><mo>)</mo></mrow></mtd></mtr><mtr><mtd><mo>+</mo><msubsup><mi>&Sigma;</mi><mrow><mi>j</mi><mo>=</mo><mn>1</mn><mo>,</mo><mi>j</mi><mo>&NotEqual;</mo><mi>i</mi></mrow><mi>S</mi></msubsup><msub><mi>P</mi><mi>i</mi></msub><msub><mi>C</mi><mi>jim</mi></msub><msubsup><mi>C</mi><mi>jim</mi><mi>T</mi></msubsup><msub><mi>P</mi><mi>i</mi></msub><mo>+</mo><mrow><mo>(</mo><mi>S</mi><mo>-</mo><mn>1</mn><mo>)</mo></mrow><mi>I</mi><mo>+</mo><msub><mi>R</mi><mi>i</mi></msub><mo>,</mo></mtd></mtr></mtable></mfenced>]]></math><img file="FDA00009150591900000210.GIF" wi="968" he="125" /></maths><maths num="0006"><math><![CDATA[<mrow><msub><mi>&phi;</mi><mrow><mi>i</mi><mo>,</mo><mn>2</mn><mi>mn</mi></mrow></msub><mo>=</mo><msubsup><mi>&epsiv;</mi><mrow><mn>2</mn><mi>i</mi></mrow><mrow><mo>-</mo><mn>1</mn></mrow></msubsup><msubsup><mi>N</mi><mi>idm</mi><mi>T</mi></msubsup><msub><mi>N</mi><mi>idm</mi></msub><mo>+</mo><msubsup><mi>&epsiv;</mi><mrow><mn>2</mn><mi>i</mi></mrow><mrow><mo>-</mo><mn>1</mn></mrow></msubsup><msup><mrow><mo>(</mo><msub><mi>B</mi><mi>idm</mi></msub><msub><mi>K</mi><mi>in</mi></msub><mo>)</mo></mrow><mi>T</mi></msup><mrow><mo>(</mo><msub><mi>B</mi><mi>idm</mi></msub><msub><mi>K</mi><mi>in</mi></msub><mo>)</mo></mrow><mo>-</mo><mrow><mo>(</mo><mn>1</mn><mo>-</mo><msub><mi>&alpha;</mi><mi>i</mi></msub><mo>)</mo></mrow><msub><mi>R</mi><mi>i</mi></msub><mo>.</mo></mrow>]]></math><img file="FDA00009150591900000211.GIF" wi="742" he="52" /></maths>证明:选取如下Lyapunov函数:<maths num="0007"><math><![CDATA[<mrow><mi>V</mi><mrow><mo>(</mo><mi>t</mi><mo>)</mo></mrow><mo>=</mo><msubsup><mi>&Sigma;</mi><mrow><mi>i</mi><mo>=</mo><mn>1</mn></mrow><mi>S</mi></msubsup><msub><mi>V</mi><mi>i</mi></msub><mrow><mo>(</mo><mi>t</mi><mo>)</mo></mrow><mo>=</mo><msubsup><mi>&Sigma;</mi><mrow><mi>i</mi><mo>=</mo><mn>1</mn></mrow><mi>S</mi></msubsup><mo>[</mo><msubsup><mi>x</mi><mi>i</mi><mi>T</mi></msubsup><mrow><mo>(</mo><mi>t</mi><mo>)</mo></mrow><msub><mi>P</mi><mi>i</mi></msub><msub><mi>x</mi><mi>i</mi></msub><mrow><mo>(</mo><mi>t</mi><mo>)</mo></mrow><mo>+</mo><msubsup><mo>&Integral;</mo><mrow><mi>t</mi><mo>-</mo><msub><mi>d</mi><mi>i</mi></msub><mrow><mo>(</mo><mi>t</mi><mo>)</mo></mrow></mrow><mi>t</mi></msubsup><msubsup><mi>x</mi><mi>i</mi><mi>T</mi></msubsup><mrow><mo>(</mo><mi>s</mi><mo>)</mo></mrow><msub><mi>R</mi><mi>i</mi></msub><msub><mi>x</mi><mi>i</mi></msub><mrow><mo>(</mo><mi>s</mi><mo>)</mo></mrow><mi>ds</mi><mo>]</mo><mo>-</mo><mo>-</mo><mo>-</mo><mrow><mo>(</mo><mn>8</mn><mo>)</mo></mrow></mrow>]]></math><img file="FDA0000915059190000031.GIF" wi="1495" he="105" /></maths>沿着系统(6)的轨线,对V(t)求导,可得到:<maths num="0008"><math><![CDATA[<mrow><mfenced open='' close=''><mtable><mtr><mtd><mover><mi>V</mi><mo>.</mo></mover><mrow><mo>(</mo><mi>t</mi><mo>)</mo></mrow><mo>=</mo><msubsup><mi>&Sigma;</mi><mrow><mi>i</mi><mo>=</mo><mn>1</mn></mrow><mi>S</mi></msubsup><msubsup><mi>&Sigma;</mi><mrow><mi>m</mi><mo>,</mo><mi>n</mi><mo>=</mo><mn>1</mn></mrow><msub><mi>r</mi><mi>i</mi></msub></msubsup><msub><mi>h</mi><mi>im</mi></msub><msub><mi>h</mi><mi>in</mi></msub><mo>[</mo><msubsup><mover><mi>x</mi><mo>.</mo></mover><mi>i</mi><mi>T</mi></msubsup><mrow><mo>(</mo><mi>t</mi><mo>)</mo></mrow><msub><mi>P</mi><mi>i</mi></msub><msub><mi>x</mi><mi>i</mi></msub><mrow><mo>(</mo><mi>t</mi><mo>)</mo></mrow><mo>+</mo><msubsup><mi>x</mi><mi>i</mi><mi>T</mi></msubsup><mrow><mo>(</mo><mi>t</mi><mo>)</mo></mrow><msub><mi>P</mi><mi>i</mi></msub><msub><mover><mi>x</mi><mo>.</mo></mover><mi>i</mi></msub><mrow><mo>(</mo><mi>t</mi><mo>)</mo></mrow><mo>+</mo><msubsup><mi>x</mi><mi>i</mi><mi>T</mi></msubsup><mrow><mo>(</mo><mi>t</mi><mo>)</mo></mrow><msub><mi>R</mi><mi>i</mi></msub><msub><mi>x</mi><mi>i</mi></msub><mrow><mo>(</mo><mi>t</mi><mo>)</mo></mrow><mo>-</mo><mrow><mo>(</mo><mn>1</mn><mo>-</mo><msub><mover><mi>d</mi><mo>.</mo></mover><mi>i</mi></msub><mo>)</mo></mrow><msubsup><mi>x</mi><mi>id</mi><mi>T</mi></msubsup><mrow><mo>(</mo><mi>t</mi><mo>)</mo></mrow><msub><mi>R</mi><mi>i</mi></msub><msub><mi>x</mi><mi>id</mi></msub><mrow><mo>(</mo><mi>t</mi><mo>)</mo></mrow><mo>]</mo></mtd></mtr><mtr><mtd><mo>&le;</mo><msubsup><mi>&Sigma;</mi><mrow><mi>i</mi><mo>=</mo><mn>1</mn></mrow><mi>S</mi></msubsup><msubsup><mi>&Sigma;</mi><mrow><mi>m</mi><mo>,</mo><mi>n</mi><mo>=</mo><mn>1</mn></mrow><msub><mi>r</mi><mi>i</mi></msub></msubsup><msub><mi>h</mi><mi>im</mi></msub><msub><mi>h</mi><mi>in</mi></msub><mo>[</mo><msubsup><mi>x</mi><mi>i</mi><mi>T</mi></msubsup><mrow><mo>(</mo><mi>t</mi><mo>)</mo></mrow><mrow><mo>(</mo><msubsup><mi>&Lambda;</mi><mrow><mi>i</mi><mo>,</mo><mi>mn</mi></mrow><mi>T</mi></msubsup><msub><mi>P</mi><mi>i</mi></msub><mo>+</mo><msub><mi>P</mi><mi>i</mi></msub><msub><mi>&Lambda;</mi><mrow><mi>i</mi><mo>,</mo><mi>mn</mi></mrow></msub><mo>)</mo></mrow><msub><mi>x</mi><mi>i</mi></msub><mrow><mo>(</mo><mi>t</mi><mo>)</mo></mrow><mo>+</mo><msubsup><mi>x</mi><mi>id</mi><mi>T</mi></msubsup><mrow><mo>(</mo><mi>t</mi><mo>)</mo></mrow><msubsup><mi>&Lambda;</mi><mrow><mi>i</mi><mo>,</mo><mi>dmn</mi></mrow><mi>T</mi></msubsup><msub><mi>P</mi><mi>i</mi></msub><msub><mi>x</mi><mi>i</mi></msub><mrow><mo>(</mo><mi>t</mi><mo>)</mo></mrow><mo>+</mo><msubsup><mi>x</mi><mi>i</mi><mi>T</mi></msubsup><mrow><mo>(</mo><mi>t</mi><mo>)</mo></mrow><msub><mi>P</mi><mi>i</mi></msub><msub><mi>&Lambda;</mi><mrow><mi>i</mi><mo>,</mo><mi>dmn</mi></mrow></msub><msub><mi>x</mi><mi>id</mi></msub><mrow><mo>(</mo><mi>t</mi><mo>)</mo></mrow></mtd></mtr><mtr><mtd><mo>+</mo><msubsup><mi>&Sigma;</mi><mrow><mi>j</mi><mo>=</mo><mn>1</mn><mi>j</mi><mo>&NotEqual;</mo><mi>i</mi></mrow><mi>S</mi></msubsup><msubsup><mi>x</mi><mi>j</mi><mi>T</mi></msubsup><mrow><mo>(</mo><mi>t</mi><mo>)</mo></mrow><msubsup><mi>C</mi><mi>jim</mi><mi>T</mi></msubsup><msub><mi>P</mi><mi>i</mi></msub><msub><mi>x</mi><mi>i</mi></msub><mrow><mo>(</mo><mi>t</mi><mo>)</mo></mrow><mo>+</mo><msubsup><mi>x</mi><mi>i</mi><mi>T</mi></msubsup><mrow><mo>(</mo><mi>t</mi><mo>)</mo></mrow><msub><mi>P</mi><mi>i</mi></msub><msubsup><mi>&Sigma;</mi><mrow><mi>j</mi><mo>=</mo><mn>1</mn><mo>,</mo><mi>j</mi><mo>&NotEqual;</mo><mi>i</mi></mrow><mi>s</mi></msubsup><msup><msub><mi>C</mi><mi>jim</mi></msub></msup><msub><mi>x</mi><mi>j</mi></msub><mrow><mo>(</mo><mi>t</mi><mo>)</mo></mrow><mo>+</mo><msubsup><mi>x</mi><mi>i</mi><mi>T</mi></msubsup><mrow><mo>(</mo><mi>t</mi><mo>)</mo></mrow><msub><mi>R</mi><mi>i</mi></msub><msub><mi>x</mi><mi>i</mi></msub><mrow><mo>(</mo><mi>t</mi><mo>)</mo></mrow><mo>-</mo><mrow><mo>(</mo><mn>1</mn><mo>-</mo><msub><mi>&alpha;</mi><mi>i</mi></msub><mo>)</mo></mrow><msubsup><mi>x</mi><mi>id</mi><mi>T</mi></msubsup><mrow><mo>(</mo><mi>t</mi><mo>)</mo></mrow><msub><mi>R</mi><mi>i</mi></msub><msub><mi>x</mi><mi>id</mi></msub><mrow><mo>(</mo><mi>t</mi><mo>)</mo></mrow><mo>]</mo></mtd></mtr></mtable></mfenced><mo>-</mo><mo>-</mo><mo>-</mo><mrow><mo>(</mo><mn>9</mn><mo>)</mo></mrow></mrow>]]></math><img file="FDA0000915059190000032.GIF" wi="1673" he="300" /></maths>考虑下式,并由引理1可得到:<maths num="0009"><math><![CDATA[<mrow><mfenced open='' close=''><mtable><mtr><mtd><msubsup><mi>&Lambda;</mi><mrow><mi>i</mi><mo>,</mo><mi>mn</mi></mrow><mi>T</mi></msubsup><msub><mi>P</mi><mi>i</mi></msub><mo>+</mo><msub><mi>P</mi><mi>i</mi></msub><msub><mi>&Lambda;</mi><mrow><mi>i</mi><mo>,</mo><mi>mn</mi></mrow></msub><mo>=</mo><msubsup><mi>A</mi><mi>im</mi><mi>T</mi></msubsup><msub><mi>P</mi><mi>i</mi></msub><mo>+</mo><msub><mi>P</mi><mi>i</mi></msub><msub><mi>A</mi><mi>im</mi></msub><mo>+</mo><msup><mrow><mo>(</mo><msub><mi>&rho;</mi><mi>i</mi></msub><mi>sin</mi><msub><mi>&theta;</mi><mi>in</mi></msub><msub><mi>N</mi><mi>im</mi></msub><mo>)</mo></mrow><mi>T</mi></msup><msub><mi>P</mi><mi>i</mi></msub><mo>+</mo><msub><mi>P</mi><mi>i</mi></msub><mrow><mo>(</mo><msub><mi>&rho;</mi><mi>i</mi></msub><mi>sin</mi><msub><mi>&theta;</mi><mi>in</mi></msub><msub><mi>N</mi><mi>im</mi></msub><mo>)</mo></mrow></mtd></mtr><mtr><mtd><mo>+</mo><msup><mrow><mo>(</mo><msub><mi>&rho;</mi><mi>i</mi></msub><mi>cos</mi><msub><mi>&theta;</mi><mi>in</mi></msub><msub><mi>B</mi><mi>im</mi></msub><msub><mi>K</mi><mi>in</mi></msub><mo>)</mo></mrow><mi>T</mi></msup><msub><mi>P</mi><mi>i</mi></msub><mo>+</mo><msub><mi>P</mi><mi>i</mi></msub><mrow><mo>(</mo><msub><mi>&rho;</mi><mi>i</mi></msub><mi>cos</mi><msub><mi>&theta;</mi><mi>in</mi></msub><msub><mi>B</mi><mi>im</mi></msub><msub><mi>K</mi><mi>in</mi></msub><mo>)</mo></mrow></mtd></mtr><mtr><mtd><mo>&le;</mo><msubsup><mi>A</mi><mi>im</mi><mi>T</mi></msubsup><msub><mi>P</mi><mi>i</mi></msub><mo>+</mo><msub><mi>P</mi><mi>i</mi></msub><msub><mi>A</mi><mi>im</mi></msub><mo>+</mo><msub><mi>&epsiv;</mi><mrow><mn>1</mn><mi>i</mi></mrow></msub><msubsup><mi>&rho;</mi><mi>i</mi><mn>2</mn></msubsup><msub><mi>P</mi><mi>i</mi></msub><msub><mi>P</mi><mi>i</mi></msub><mo>+</mo><msubsup><mi>&epsiv;</mi><mrow><mn>1</mn><mi>i</mi></mrow><mrow><mo>-</mo><mn>1</mn></mrow></msubsup><msubsup><mi>N</mi><mi>im</mi><mi>T</mi></msubsup><msub><mi>N</mi><mi>im</mi></msub><mo>+</mo><msubsup><mi>&epsiv;</mi><mrow><mn>1</mn><mi>i</mi></mrow><mrow><mo>-</mo><mn>1</mn></mrow></msubsup><msup><mrow><mo>(</mo><msub><mi>B</mi><mi>im</mi></msub><msub><mi>K</mi><mi>in</mi></msub><mo>)</mo></mrow><mi>T</mi></msup><mrow><mo>(</mo><msub><mi>B</mi><mi>im</mi></msub><msub><mi>K</mi><mi>in</mi></msub><mo>)</mo></mrow><mo>,</mo></mtd></mtr><mtr><mtd><msubsup><mi>x</mi><mi>id</mi><mi>T</mi></msubsup><mrow><mo>(</mo><mi>t</mi><mo>)</mo></mrow><msubsup><mi>&Lambda;</mi><mrow><mi>i</mi><mo>,</mo><mi>dmn</mi></mrow><mi>T</mi></msubsup><msub><mi>P</mi><mi>i</mi></msub><msub><mi>x</mi><mi>i</mi></msub><mrow><mo>(</mo><mi>t</mi><mo>)</mo></mrow><mo>+</mo><msubsup><mi>x</mi><mi>i</mi><mi>T</mi></msubsup><mrow><mo>(</mo><mi>t</mi><mo>)</mo></mrow><msub><mi>P</mi><mi>i</mi></msub><msub><mi>&Lambda;</mi><mrow><mi>i</mi><mo>,</mo><mi>dmn</mi></mrow></msub><msub><mi>x</mi><mi>id</mi></msub><mrow><mo>(</mo><mi>t</mi><mo>)</mo></mrow></mtd></mtr><mtr><mtd><mo>&le;</mo><msubsup><mi>x</mi><mi>id</mi><mi>T</mi></msubsup><mrow><mo>(</mo><mi>t</mi><mo>)</mo></mrow><msubsup><mi>A</mi><mi>idm</mi><mi>T</mi></msubsup><msub><mi>P</mi><mi>i</mi></msub><msub><mi>x</mi><mi>i</mi></msub><mrow><mo>(</mo><mi>t</mi><mo>)</mo></mrow><mo>+</mo><msubsup><mi>x</mi><mi>i</mi><mi>T</mi></msubsup><mrow><mo>(</mo><mi>t</mi><mo>)</mo></mrow><msub><mi>P</mi><mi>i</mi></msub><msub><mi>A</mi><mi>idm</mi></msub><msub><mi>x</mi><mi>id</mi></msub><mrow><mo>(</mo><mi>t</mi><mo>)</mo></mrow><mo>+</mo><msubsup><mi>x</mi><mi>i</mi><mi>T</mi></msubsup><mrow><mo>(</mo><mi>t</mi><mo>)</mo></mrow><msub><mi>&epsiv;</mi><mrow><mn>2</mn><mi>i</mi></mrow></msub><msubsup><mi>&rho;</mi><mi>i</mi><mn>2</mn></msubsup><msub><mi>P</mi><mi>i</mi></msub><msub><mi>P</mi><mi>i</mi></msub><msub><mi>x</mi><mi>i</mi></msub><mrow><mo>(</mo><mi>t</mi><mo>)</mo></mrow></mtd></mtr><mtr><mtd><mo>+</mo><msubsup><mi>x</mi><mi>id</mi><mi>T</mi></msubsup><mrow><mo>(</mo><mi>t</mi><mo>)</mo></mrow><msubsup><mi>&epsiv;</mi><mrow><mn>2</mn><mi>i</mi></mrow><mrow><mo>-</mo><mn>1</mn></mrow></msubsup><msubsup><mi>N</mi><mi>idm</mi><mi>T</mi></msubsup><msub><mi>N</mi><mi>idm</mi></msub><msub><mi>x</mi><mi>id</mi></msub><mrow><mo>(</mo><mi>t</mi><mo>)</mo></mrow><mo>+</mo><msubsup><mi>x</mi><mi>id</mi><mi>T</mi></msubsup><mrow><mo>(</mo><mi>t</mi><mo>)</mo></mrow><msubsup><mi>&epsiv;</mi><mrow><mn>2</mn><mi>i</mi></mrow><mrow><mo>-</mo><mn>1</mn></mrow></msubsup><msup><mrow><mo>(</mo><msub><mi>B</mi><mi>idm</mi></msub><msub><mi>K</mi><mi>in</mi></msub><mo>)</mo></mrow><mi>T</mi></msup><mrow><mo>(</mo><msub><mi>B</mi><mi>idm</mi></msub><msub><mi>K</mi><mi>in</mi></msub><mo>)</mo></mrow><msub><mi>x</mi><mi>id</mi></msub><mrow><mo>(</mo><mi>t</mi><mo>)</mo></mrow><mo>,</mo></mtd></mtr></mtable></mfenced><mo>-</mo><mo>-</mo><mo>-</mo><mrow><mo>(</mo><mn>10</mn><mo>)</mo></mrow></mrow>]]></math><img file="FDA0000915059190000033.GIF" wi="1683" he="492" /></maths>同理可得到:<maths num="0010"><math><![CDATA[<mrow><mfenced open='' close=''><mtable><mtr><mtd><msubsup><mi>&Sigma;</mi><mrow><mi>i</mi><mo>=</mo><mn>1</mn></mrow><mi>S</mi></msubsup><msubsup><mi>&Sigma;</mi><mrow><mi>m</mi><mo>=</mo><mn>1</mn></mrow><msub><mi>r</mi><mi>i</mi></msub></msubsup><msub><mi>h</mi><mi>im</mi></msub><mo>[</mo><msubsup><mi>&Sigma;</mi><mrow><mi>j</mi><mo>=</mo><mn>1</mn><mo>,</mo><mi>j</mi><mo>&NotEqual;</mo><mi>i</mi></mrow><mi>S</mi></msubsup><msubsup><mi>x</mi><mi>j</mi><mi>T</mi></msubsup><mrow><mo>(</mo><mi>t</mi><mo>)</mo></mrow><msubsup><mi>C</mi><mi>jim</mi><mi>T</mi></msubsup><msub><mi>P</mi><mi>i</mi></msub><msub><mi>x</mi><mi>i</mi></msub><mrow><mo>(</mo><mi>t</mi><mo>)</mo></mrow><mo>+</mo><msubsup><mi>x</mi><mi>i</mi><mi>T</mi></msubsup><mrow><mo>(</mo><mi>t</mi><mo>)</mo></mrow><msub><mi>p</mi><mi>i</mi></msub><msubsup><mi>&Sigma;</mi><mrow><mi>j</mi><mo>=</mo><mn>1</mn><mo>,</mo><mi>j</mi><mo>&NotEqual;</mo><mi>i</mi></mrow><mi>s</mi></msubsup><msub><mi>C</mi><mi>jim</mi></msub><msub><mi>x</mi><mi>j</mi></msub><mrow><mo>(</mo><mi>t</mi><mo>)</mo></mrow><mo>]</mo></mtd></mtr><mtr><mtd><mo>=</mo><msubsup><mi>&Sigma;</mi><mrow><mi>i</mi><mo>=</mo><mn>1</mn></mrow><mi>S</mi></msubsup><msubsup><mi>&Sigma;</mi><mrow><mi>m</mi><mo>=</mo><mn>1</mn></mrow><msub><mi>r</mi><mi>i</mi></msub></msubsup><msub><mi>h</mi><mi>im</mi></msub><mo>[</mo><msubsup><mi>x</mi><mn>1</mn><mi>T</mi></msubsup><mrow><mo>(</mo><mi>t</mi><mo>)</mo></mrow><msubsup><mi>C</mi><mrow><mn>1</mn><mi>im</mi></mrow><mi>T</mi></msubsup><msub><mi>P</mi><mi>i</mi></msub><msub><mi>x</mi><mi>i</mi></msub><mrow><mo>(</mo><mi>t</mi><mo>)</mo></mrow><mo>+</mo><mo>.</mo><mo>.</mo><mo>.</mo><mo>+</mo><msubsup><mi>x</mi><mrow><mi>i</mi><mo>-</mo><mn>1</mn></mrow><mi>T</mi></msubsup><mrow><mo>(</mo><mi>t</mi><mo>)</mo></mrow><msubsup><mi>C</mi><mrow><mi>i</mi><mo>-</mo><mn>1</mn><mi>im</mi></mrow><mi>T</mi></msubsup><msub><mi>P</mi><mi>i</mi></msub><msub><mi>x</mi><mi>i</mi></msub><mrow><mo>(</mo><mi>t</mi><mo>)</mo></mrow><mo>+</mo><msubsup><mi>x</mi><mrow><mi>i</mi><mo>+</mo><mn>1</mn></mrow><mi>T</mi></msubsup><mrow><mo>(</mo><mi>t</mi><mo>)</mo></mrow><msubsup><mi>C</mi><mrow><mi>i</mi><mo>+</mo><mn>1</mn><mi>im</mi></mrow><mi>T</mi></msubsup><msub><mi>P</mi><mi>i</mi></msub><msub><mi>x</mi><mi>i</mi></msub><mrow><mo>(</mo><mi>t</mi><mo>)</mo></mrow><mo>+</mo><mo>.</mo><mo>.</mo><mo>.</mo></mtd></mtr><mtr><mtd><mo>+</mo><msubsup><mi>x</mi><mi>S</mi><mi>T</mi></msubsup><mrow><mo>(</mo><mi>t</mi><mo>)</mo></mrow><msubsup><mi>C</mi><mi>Sim</mi><mi>T</mi></msubsup><msub><mi>P</mi><mi>i</mi></msub><msub><mi>x</mi><mi>i</mi></msub><mrow><mo>(</mo><mi>t</mi><mo>)</mo></mrow><mo>+</mo><msubsup><mi>x</mi><mi>i</mi><mi>T</mi></msubsup><mrow><mo>(</mo><mi>t</mi><mo>)</mo></mrow><msub><mi>P</mi><mi>i</mi></msub><msub><mi>C</mi><mrow><mn>1</mn><mi>im</mi></mrow></msub><msub><mi>x</mi><mn>1</mn></msub><mrow><mo>(</mo><mi>t</mi><mo>)</mo></mrow><mo>+</mo><mo>.</mo><mo>.</mo><mo>.</mo><mo>+</mo><msubsup><mi>x</mi><mi>i</mi><mi>T</mi></msubsup><mrow><mo>(</mo><mi>t</mi><mo>)</mo></mrow><msub><mi>P</mi><mi>i</mi></msub><msub><mi>C</mi><mrow><mi>i</mi><mo>-</mo><mn>1</mn><mi>im</mi></mrow></msub><msub><mi>x</mi><mrow><mi>i</mi><mo>+</mo><mn>1</mn></mrow></msub><mrow><mo>(</mo><mi>t</mi><mo>)</mo></mrow><mo>+</mo><msubsup><mi>x</mi><mi>i</mi><mi>T</mi></msubsup><mrow><mo>(</mo><mi>t</mi><mo>)</mo></mrow><msub><mi>P</mi><mi>i</mi></msub><msub><mi>C</mi><mrow><mi>i</mi><mo>+</mo><mn>1</mn><mi>im</mi></mrow></msub><msub><mi>x</mi><mrow><mi>i</mi><mo>+</mo><mn>1</mn></mrow></msub><mrow><mo>(</mo><mi>t</mi><mo>)</mo></mrow></mtd></mtr><mtr><mtd><mo>+</mo><mo>.</mo><mo>.</mo><mo>.</mo><msubsup><mi>x</mi><mi>i</mi><mi>T</mi></msubsup><mrow><mo>(</mo><mi>t</mi><mo>)</mo></mrow><msub><mi>P</mi><mi>i</mi></msub><msub><mi>C</mi><mi>Sim</mi></msub><msub><mi>x</mi><mi>S</mi></msub><mrow><mo>(</mo><mi>t</mi><mo>)</mo></mrow><mo>]</mo></mtd></mtr><mtr><mtd><mo>&le;</mo><msubsup><mi>&Sigma;</mi><mrow><mi>i</mi><mo>=</mo><mn>1</mn></mrow><mi>S</mi></msubsup><msubsup><mi>&Sigma;</mi><mrow><mi>m</mi><mo>=</mo><mn>1</mn></mrow><msub><mi>r</mi><mi>i</mi></msub></msubsup><msub><mi>h</mi><mi>im</mi></msub><mo>[</mo><msubsup><mi>x</mi><mi>i</mi><mi>T</mi></msubsup><mrow><mo>(</mo><mi>t</mi><mo>)</mo></mrow><msub><mi>P</mi><mi>i</mi></msub><msubsup><mi>&Sigma;</mi><mrow><mi>j</mi><mo>=</mo><mn>1</mn><mo>,</mo><mi>j</mi><mo>&NotEqual;</mo><mi>i</mi></mrow><mi>S</mi></msubsup><msub><mi>C</mi><mi>jim</mi></msub><msubsup><mi>C</mi><mi>jim</mi><mi>T</mi></msubsup><msub><mi>P</mi><mi>i</mi></msub><msub><mi>x</mi><mi>i</mi></msub><mrow><mo>(</mo><mi>t</mi><mo>)</mo></mrow><mo>+</mo><msubsup><mi>&Sigma;</mi><mrow><mi>j</mi><mo>=</mo><mn>1</mn><mo>,</mo><mi>j</mi><mo>&NotEqual;</mo><mi>i</mi></mrow><mi>S</mi></msubsup><msubsup><mi>x</mi><mi>j</mi><mi>T</mi></msubsup><mrow><mo>(</mo><mi>t</mi><mo>)</mo></mrow><msub><mi>x</mi><mi>j</mi></msub><mrow><mo>(</mo><mi>t</mi><mo>)</mo></mrow><mo>]</mo></mtd></mtr><mtr><mtd><mo>=</mo><msubsup><mi>&Sigma;</mi><mrow><mi>i</mi><mo>=</mo><mn>1</mn></mrow><mi>S</mi></msubsup><msubsup><mi>&Sigma;</mi><mrow><mi>m</mi><mo>=</mo><mn>1</mn></mrow><msub><mi>r</mi><mi>i</mi></msub></msubsup><msub><mi>h</mi><mi>im</mi></msub><mo>[</mo><msubsup><mi>x</mi><mi>i</mi><mi>T</mi></msubsup><mrow><mo>(</mo><mi>t</mi><mo>)</mo></mrow><msub><mi>P</mi><mi>i</mi></msub><msubsup><mi>&Sigma;</mi><mrow><mi>j</mi><mo>=</mo><mn>1</mn><mo>,</mo><mi>j</mi><mo>&NotEqual;</mo><mi>i</mi></mrow><mi>S</mi></msubsup><msub><mi>C</mi><mi>jim</mi></msub><msubsup><mi>C</mi><mi>jim</mi><mi>T</mi></msubsup><msub><mi>P</mi><mi>i</mi></msub><msub><mi>x</mi><mi>i</mi></msub><mrow><mo>(</mo><mi>t</mi><mo>)</mo></mrow><mo>+</mo><mrow><mo>(</mo><mi>S</mi><mo>-</mo><mn>1</mn><mo>)</mo></mrow><msubsup><mi>x</mi><mi>i</mi><mi>T</mi></msubsup><mrow><mo>(</mo><mi>t</mi><mo>)</mo></mrow><msub><mi>x</mi><mi>i</mi></msub><mrow><mo>(</mo><mi>t</mi><mo>)</mo></mrow><mo>]</mo></mtd></mtr></mtable></mfenced><mo>-</mo><mo>-</mo><mo>-</mo><mrow><mo>(</mo><mn>11</mn><mo>)</mo></mrow></mrow>]]></math><img file="FDA0000915059190000034.GIF" wi="1863" he="569" /></maths>把(9)、(10)、(11)带入(8),并记<img file="FDA0000915059190000035.GIF" wi="485" he="85" />可得到:<maths num="0011"><math><![CDATA[<mrow><mfenced open='' close=''><mtable><mtr><mtd><mover><mi>V</mi><mo>.</mo></mover><mrow><mo>(</mo><mi>t</mi><mo>)</mo></mrow><mo>&le;</mo><msubsup><mi>&Sigma;</mi><mrow><mi>i</mi><mo>=</mo><mn>1</mn></mrow><mi>S</mi></msubsup><msubsup><mi>&Sigma;</mi><mrow><mi>m</mi><mo>,</mo><mi>n</mi><mo>=</mo><mn>1</mn></mrow><msub><mi>r</mi><mi>i</mi></msub></msubsup><msub><mi>h</mi><mi>im</mi></msub><msub><mi>h</mi><mi>in</mi></msub><msubsup><mi>&eta;</mi><mi>i</mi><mi>T</mi></msubsup><mrow><mo>(</mo><mi>t</mi><mo>)</mo></mrow><msub><mi>&Phi;</mi><mrow><mi>i</mi><mo>,</mo><mi>mn</mi></mrow></msub><msub><mi>x</mi><mi>i</mi></msub><mrow><mo>(</mo><mi>t</mi><mo>)</mo></mrow><msub><mi>&eta;</mi><mi>i</mi></msub><mrow><mo>(</mo><mi>t</mi><mo>)</mo></mrow></mtd></mtr><mtr><mtd><mo>=</mo><msubsup><mi>&Sigma;</mi><mrow><mi>i</mi><mo>=</mo><mn>1</mn></mrow><mi>S</mi></msubsup><mo>[</mo><msubsup><mi>&Sigma;</mi><mrow><mi>m</mi><mo>=</mo><mn>1</mn></mrow><msub><mi>r</mi><mi>i</mi></msub></msubsup><msubsup><mi>h</mi><mi>im</mi><mn>2</mn></msubsup><msubsup><mi>&eta;</mi><mi>i</mi><mi>T</mi></msubsup><mrow><mo>(</mo><mi>t</mi><mo>)</mo></mrow><msub><mi>&Phi;</mi><mrow><mi>i</mi><mo>,</mo><mi>mm</mi></mrow></msub><msub><mi>&eta;</mi><mi>i</mi></msub><mrow><mo>(</mo><mi>t</mi><mo>)</mo></mrow><mo>+</mo><msubsup><mi>&Sigma;</mi><mrow><mi>i</mi><mo>=</mo><mi>m</mi><mo>&lt;</mo><mi>n</mi></mrow><msub><mi>r</mi><mi>i</mi></msub></msubsup><msub><mi>h</mi><mi>im</mi></msub><msub><mi>h</mi><mi>in</mi></msub><msubsup><mi>&eta;</mi><mi>i</mi><mi>T</mi></msubsup><mrow><mo>(</mo><mi>t</mi><mo>)</mo></mrow><mrow><mo>(</mo><msub><mi>&Phi;</mi><mrow><mi>i</mi><mo>,</mo><mi>mn</mi></mrow></msub><mo>+</mo><msub><mi>&Phi;</mi><mrow><mi>i</mi><mo>,</mo><mi>nm</mi></mrow></msub><mo>)</mo></mrow><msub><mi>&eta;</mi><mi>i</mi></msub><mrow><mo>(</mo><mi>t</mi><mo>)</mo></mrow><mo>]</mo></mtd></mtr></mtable></mfenced><mo>-</mo><mo>-</mo><mo>-</mo><mrow><mo>(</mo><mn>12</mn><mo>)</mo></mrow></mrow>]]></math><img file="FDA0000915059190000036.GIF" wi="1635" he="191" /></maths>根据定理1中的(7)可知<img file="FDA0000915059190000037.GIF" wi="192" he="68" />所以可知关联大系统(6)是渐近稳定的;考虑定理1中的(7)是一个双线性矩阵不等式,不能直接由LMI工具箱求解,把双线性矩阵不等式转换成LMI,给出控制器的设计方法:定理2:对于给定的正常数α<sub>i</sub>,ρ<sub>i</sub>,i=1,2,...,s,如果对于给定的正常数ε<sub>1i</sub>,ε<sub>2i</sub>,i=1,2,...,s存在着矩阵<img file="FDA0000915059190000038.GIF" wi="505" he="71" />和矩阵<img file="FDA0000915059190000039.GIF" wi="590" he="62" />满足矩阵不等式(13),则关联大系统(5)是渐近稳定,且控制器增益为:K<sub>im</sub>=G<sub>im</sub>Z<sup>‑1</sup>,i=1,2,...,S;m=1,2,...,r<sub>i</sub>.;<maths num="0012"><math><![CDATA[<mrow><mfenced open='' close=''><mtable><mtr><mtd><mfenced open='[' close=']'><mtable><mtr><mtd><msub><mi>T</mi><mrow><mi>i</mi><mo>,</mo><mi>m</mi></mrow></msub></mtd><mtd><mo>*</mo></mtd><mtd><mo>*</mo></mtd><mtd><mo>*</mo></mtd><mtd><mo>*</mo></mtd><mtd><mo>*</mo></mtd><mtd><mo>*</mo></mtd></mtr><mtr><mtd><msub><mi>Z</mi><mi>i</mi></msub><msubsup><mi>A</mi><mi>idm</mi><mi>T</mi></msubsup></mtd><mtd><mo>-</mo><mrow><mo>(</mo><mn>1</mn><mo>-</mo><msub><mi>&alpha;</mi><mi>i</mi></msub><mo>)</mo></mrow><msub><mover><mi>R</mi><mo>&OverBar;</mo></mover><mi>i</mi></msub></mtd><mtd><mo>*</mo></mtd><mtd><mo>*</mo></mtd><mtd><mo>*</mo></mtd><mtd><mo>*</mo></mtd><mtd><mo>*</mo></mtd></mtr><mtr><mtd><msub><mi>Z</mi><mi>i</mi></msub></mtd><mtd><mn>0</mn></mtd><mtd><mo>-</mo><mfrac><mi>I</mi><mrow><mi>s</mi><mo>-</mo><mn>1</mn></mrow></mfrac></mtd><mtd><mo>*</mo></mtd><mtd><mo>*</mo></mtd><mtd><mo>*</mo></mtd><mtd><mo>*</mo></mtd></mtr><mtr><mtd><msub><mi>N</mi><mi>im</mi></msub><msub><mi>Z</mi><mi>i</mi></msub></mtd><mtd><mn>0</mn></mtd><mtd><mn>0</mn></mtd><mtd><mo>-</mo><msub><mi>&epsiv;</mi><mrow><mn>1</mn><mi>i</mi></mrow></msub><mi>I</mi></mtd><mtd><mo>*</mo></mtd><mtd><mo>*</mo></mtd><mtd><mo>*</mo></mtd></mtr><mtr><mtd><msub><mi>B</mi><mi>im</mi></msub><msub><mi>G</mi><mi>im</mi></msub></mtd><mtd><mn>0</mn></mtd><mtd><mn>0</mn></mtd><mtd><mn>0</mn></mtd><mtd><mo>-</mo><msub><mi>&epsiv;</mi><mrow><mn>1</mn><mi>i</mi></mrow></msub><mi>I</mi></mtd><mtd><mo>*</mo></mtd><mtd><mo>*</mo></mtd></mtr><mtr><mtd><mn>0</mn></mtd><mtd><msub><mi>N</mi><mi>idm</mi></msub><msub><mi>Z</mi><mi>i</mi></msub></mtd><mtd><mn>0</mn></mtd><mtd><mn>0</mn></mtd><mtd><mn>0</mn></mtd><mtd><mo>-</mo><msub><mi>&epsiv;</mi><mrow><mn>2</mn><mi>i</mi></mrow></msub><mi>I</mi></mtd><mtd><mo>*</mo></mtd></mtr><mtr><mtd><mn>0</mn></mtd><mtd><msub><mi>B</mi><mi>idm</mi></msub><msub><mi>G</mi><mi>im</mi></msub></mtd><mtd><mn>0</mn></mtd><mtd><mn>0</mn></mtd><mtd><mn>0</mn></mtd><mtd><mn>0</mn></mtd><mtd><mo>-</mo><msub><mi>&epsiv;</mi><mrow><mn>2</mn><mi>i</mi></mrow></msub><mi>I</mi></mtd></mtr></mtable></mfenced><mo>&lt;</mo><mn>0</mn><mo>,</mo></mtd></mtr><mtr><mtd><mi>i</mi><mo>=</mo><mn>1,2</mn><mo>,</mo><mo>.</mo><mo>.</mo><mo>.</mo><mo>,</mo><mi>S</mi><mo>;</mo><mi>m</mi><mo>=</mo><mn>1,2</mn><mo>,</mo><mo>.</mo><mo>.</mo><mo>,</mo><msub><mi>r</mi><mi>i</mi></msub></mtd></mtr></mtable></mfenced><mo>-</mo><mo>-</mo><mo>-</mo><mrow><mo>(</mo><mn>13</mn><mi>a</mi><mo>)</mo></mrow></mrow>]]></math><img file="FDA0000915059190000041.GIF" wi="1341" he="545" /></maths><maths num="0013"><math><![CDATA[<mrow><mfenced open='' close=''><mtable><mtr><mtd><mfenced open='[' close=']'><mtable><mtr><mtd><msub><mi>T</mi><mrow><mi>i</mi><mo>,</mo><mi>m</mi></mrow></msub><mo>+</mo><msub><mi>T</mi><mrow><mi>i</mi><mo>,</mo><mi>n</mi></mrow></msub></mtd><mtd><mo>*</mo></mtd><mtd><mo>*</mo></mtd><mtd><mo>*</mo></mtd><mtd><mo>*</mo></mtd><mtd><mo>*</mo></mtd><mtd><mo>*</mo></mtd></mtr><mtr><mtd><msub><mi>Z</mi><mi>i</mi></msub><msubsup><mi>A</mi><mi>idm</mi><mi>T</mi></msubsup><mo>+</mo><msub><mi>Z</mi><mi>i</mi></msub><msubsup><mi>A</mi><mi>idn</mi><mi>T</mi></msubsup></mtd><mtd><mo>-</mo><mn>2</mn><mrow><mo>(</mo><mn>1</mn><mo>-</mo><msub><mi>&alpha;</mi><mi>i</mi></msub><mo>)</mo></mrow><msub><mover><mi>R</mi><mo>&OverBar;</mo></mover><mi>i</mi></msub></mtd><mtd><mo>*</mo></mtd><mtd><mo>*</mo></mtd><mtd><mo>*</mo></mtd><mtd><mo>*</mo></mtd><mtd><mo>*</mo></mtd></mtr><mtr><mtd><msub><mrow><mn>2</mn><mi>Z</mi></mrow><mi>i</mi></msub></mtd><mtd><mn>0</mn></mtd><mtd><mo>-</mo><mfrac><mrow><mn>2</mn><mi>I</mi></mrow><mrow><mi>s</mi><mo>-</mo><mn>1</mn></mrow></mfrac></mtd><mtd><mo>*</mo></mtd><mtd><mo>*</mo></mtd><mtd><mo>*</mo></mtd><mtd><mo>*</mo></mtd></mtr><mtr><mtd><mover><msub><mrow><mo>(</mo><mi>NZ</mi><mo>)</mo></mrow><mrow><mi>i</mi><mo>,</mo><mi>mn</mi></mrow></msub><mo>&OverBar;</mo></mover></mtd><mtd><mn>0</mn></mtd><mtd><mn>0</mn></mtd><mtd><mo>-</mo><msub><mi>t</mi><mn>55</mn></msub></mtd><mtd><mo>*</mo></mtd><mtd><mo>*</mo></mtd><mtd><mo>*</mo></mtd></mtr><mtr><mtd><mover><msub><mrow><mo>(</mo><mi>BG</mi><mo>)</mo></mrow><mrow><mi>i</mi><mo>,</mo><mi>mn</mi></mrow></msub><mo>&OverBar;</mo></mover></mtd><mtd><mn>0</mn></mtd><mtd><mn>0</mn></mtd><mtd><mn>0</mn></mtd><mtd><mo>-</mo><msub><mi>t</mi><mn>66</mn></msub></mtd><mtd><mo>*</mo></mtd><mtd><mo>*</mo></mtd></mtr><mtr><mtd><mn>0</mn></mtd><mtd><mover><msub><mrow><mo>(</mo><msub><mi>N</mi><mi>d</mi></msub><mi>Z</mi><mo>)</mo></mrow><mrow><mi>i</mi><mo>,</mo><mi>mn</mi></mrow></msub><mo>&OverBar;</mo></mover></mtd><mtd><mn>0</mn></mtd><mtd><mn>0</mn></mtd><mtd><mn>0</mn></mtd><mtd><mo>-</mo><msub><mi>t</mi><mn>77</mn></msub></mtd><mtd><mo>*</mo></mtd></mtr><mtr><mtd><mn>0</mn></mtd><mtd><mover><msub><mrow><mo>(</mo><msub><mi>B</mi><mi>d</mi></msub><mi>G</mi><mo>)</mo></mrow><mrow><mi>i</mi><mo>,</mo><mi>mn</mi></mrow></msub><mo>&OverBar;</mo></mover></mtd><mtd><mn>0</mn></mtd><mtd><mn>0</mn></mtd><mtd><mn>0</mn></mtd><mtd><mn>0</mn></mtd><mtd><mo>-</mo><msub><mi>t</mi><mn>88</mn></msub></mtd></mtr></mtable></mfenced><mo>&lt;</mo><mn>0</mn><mo>,</mo></mtd></mtr><mtr><mtd><mi>i</mi><mo>=</mo><mn>1,2</mn><mo>,</mo><mo>.</mo><mo>.</mo><mo>.</mo><mo>,</mo><mi>S</mi><mo>;</mo><mn>1</mn><mo>&le;</mo><mi>m</mi><mo>&lt;</mo><mi>n</mi><mo>&le;</mo><msub><mi>r</mi><mi>i</mi></msub></mtd></mtr></mtable></mfenced><mo>-</mo><mo>-</mo><mo>-</mo><mrow><mo>(</mo><mn>13</mn><mi>b</mi><mo>)</mo></mrow></mrow>]]></math><img file="FDA0000915059190000042.GIF" wi="1334" he="580" /></maths>这里:<img file="FDA0000915059190000043.GIF" wi="1156" he="92" /><maths num="0014"><math><![CDATA[<mrow><mover><msub><mrow><mo>(</mo><mi>NZ</mi><mo>)</mo></mrow><mrow><mi>i</mi><mo>,</mo><mi>mn</mi></mrow></msub><mo>&OverBar;</mo></mover><mo>=</mo><mfenced open='[' close=']'><mtable><mtr><mtd><msub><mi>N</mi><mi>im</mi></msub><msub><mi>Z</mi><mi>i</mi></msub></mtd></mtr><mtr><mtd><msub><mi>N</mi><mi>in</mi></msub><msub><mi>Z</mi><mi>i</mi></msub></mtd></mtr></mtable></mfenced><mo>,</mo><mover><msub><mrow><mo>(</mo><mi>BG</mi><mo>)</mo></mrow><mrow><mi>i</mi><mo>,</mo><mi>mn</mi></mrow></msub><mo>&OverBar;</mo></mover><mo>=</mo><mfenced open='[' close=']'><mtable><mtr><mtd><msub><mi>B</mi><mi>im</mi></msub><msub><mi>G</mi><mi>in</mi></msub></mtd></mtr><mtr><mtd><msub><mi>B</mi><mi>in</mi></msub><msub><mi>G</mi><mi>im</mi></msub></mtd></mtr></mtable></mfenced><mo>,</mo><mover><msub><mrow><mo>(</mo><msub><mi>N</mi><mi>d</mi></msub><mi>Z</mi><mo>)</mo></mrow><mrow><mi>i</mi><mo>,</mo><mi>mn</mi></mrow></msub><mo>&OverBar;</mo></mover><mo>=</mo><mfenced open='[' close=']'><mtable><mtr><mtd><msub><mi>N</mi><mi>idm</mi></msub><msub><mi>Z</mi><mi>i</mi></msub></mtd></mtr><mtr><mtd><msub><mi>N</mi><mi>idn</mi></msub><msub><mi>Z</mi><mi>i</mi></msub></mtd></mtr></mtable></mfenced><mo>,</mo><mover><msub><mrow><mo>(</mo><msub><mi>B</mi><mi>d</mi></msub><mi>G</mi><mo>)</mo></mrow><mrow><mi>i</mi><mo>,</mo><mi>mn</mi></mrow></msub><mo>&OverBar;</mo></mover><mo>=</mo><mfenced open='[' close=']'><mtable><mtr><mtd><msub><mi>B</mi><mi>idm</mi></msub><msub><mi>G</mi><mi>in</mi></msub></mtd></mtr><mtr><mtd><msub><mi>B</mi><mi>idn</mi></msub><msub><mi>G</mi><mi>im</mi></msub></mtd></mtr></mtable></mfenced><mo>,</mo></mrow>]]></math><img file="FDA0000915059190000044.GIF" wi="1545" he="149" /></maths>t<sub>44</sub>=t<sub>55</sub>=diag{ε<sub>1i</sub>I,ε<sub>1i</sub>I},t<sub>66</sub>=t<sub>77</sub>=diag{ε<sub>2i</sub>I,ε<sub>2i</sub>I}.证明:选取<img file="FDA0000915059190000045.GIF" wi="184" he="68" />并记<img file="FDA0000915059190000046.GIF" wi="236" he="71" />由K<sub>im</sub>=G<sub>im</sub>Z<sup>‑1</sup>可知,M<sub>im</sub>=K<sub>im</sub>Z;对(13a)同时左右乘diag{P<sub>i</sub>,P<sub>i</sub>,I,I,I,I,I}可得到:<maths num="0015"><math><![CDATA[<mrow><mfenced open='' close=''><mtable><mtr><mtd><mfenced open='[' close=']'><mtable><mtr><mtd><msub><mrow><msub><mi>P</mi><mi>i</mi></msub><mi>T</mi></mrow><mrow><mi>i</mi><mo>,</mo><mi>m</mi></mrow></msub><msub><mi>P</mi><mi>i</mi></msub></mtd><mtd><mo>*</mo></mtd><mtd><mo>*</mo></mtd><mtd><mo>*</mo></mtd><mtd><mo>*</mo></mtd><mtd><mo>*</mo></mtd><mtd><mo>*</mo></mtd></mtr><mtr><mtd><msubsup><mi>A</mi><mi>idm</mi><mi>T</mi></msubsup><msub><mi>P</mi><mi>i</mi></msub></mtd><mtd><mo>-</mo><mrow><mo>(</mo><mn>1</mn><mo>-</mo><msub><mi>&alpha;</mi><mi>i</mi></msub><mo>)</mo></mrow><msub><mi>R</mi><mi>i</mi></msub></mtd><mtd><mo>*</mo></mtd><mtd><mo>*</mo></mtd><mtd><mo>*</mo></mtd><mtd><mo>*</mo></mtd><mtd><mo>*</mo></mtd></mtr><mtr><mtd><mi>I</mi></mtd><mtd><mn>0</mn></mtd><mtd><mo>-</mo><mfrac><mi>I</mi><mrow><mi>s</mi><mo>-</mo><mn>1</mn></mrow></mfrac></mtd><mtd><mo>*</mo></mtd><mtd><mo>*</mo></mtd><mtd><mo>*</mo></mtd><mtd><mo>*</mo></mtd></mtr><mtr><mtd><msub><mi>N</mi><mi>im</mi></msub></mtd><mtd><mn>0</mn></mtd><mtd><mn>0</mn></mtd><mtd><mo>-</mo><msub><mi>&epsiv;</mi><mrow><mn>1</mn><mi>i</mi></mrow></msub><mi>I</mi></mtd><mtd><mo>*</mo></mtd><mtd><mo>*</mo></mtd><mtd><mo>*</mo></mtd></mtr><mtr><mtd><msub><mi>B</mi><mi>im</mi></msub><msub><mi>K</mi><mi>im</mi></msub></mtd><mtd><mn>0</mn></mtd><mtd><mn>0</mn></mtd><mtd><mn>0</mn></mtd><mtd><mo>-</mo><msub><mi>&epsiv;</mi><mrow><mn>1</mn><mi>i</mi></mrow></msub><mi>I</mi></mtd><mtd><mo>*</mo></mtd><mtd><mo>*</mo></mtd></mtr><mtr><mtd><mn>0</mn></mtd><mtd><msub><mi>N</mi><mi>idm</mi></msub></mtd><mtd><mn>0</mn></mtd><mtd><mn>0</mn></mtd><mtd><mn>0</mn></mtd><mtd><mo>-</mo><msub><mi>&epsiv;</mi><mrow><mn>2</mn><mi>i</mi></mrow></msub><mi>I</mi></mtd><mtd><mo>*</mo></mtd></mtr><mtr><mtd><mn>0</mn></mtd><mtd><msub><mi>B</mi><mi>idm</mi></msub><msub><mi>K</mi><mi>im</mi></msub></mtd><mtd><mn>0</mn></mtd><mtd><mn>0</mn></mtd><mtd><mn>0</mn></mtd><mtd><mn>0</mn></mtd><mtd><mo>-</mo><msub><mi>&epsiv;</mi><mrow><mn>2</mn><mi>i</mi></mrow></msub><mi>I</mi></mtd></mtr></mtable></mfenced><mo>&lt;</mo><mn>0</mn><mo>,</mo></mtd></mtr><mtr><mtd><mi>i</mi><mo>=</mo><mn>1,2</mn><mo>,</mo><mo>.</mo><mo>.</mo><mo>.</mo><mo>,</mo><mi>S</mi><mo>;</mo><mi>m</mi><mo>=</mo><mn>1,2</mn><mo>,</mo><mo>.</mo><mo>.</mo><mo>,</mo><msub><mi>r</mi><mi>i</mi></msub></mtd></mtr></mtable></mfenced><mo>-</mo><mo>-</mo><mo>-</mo><mrow><mo>(</mo><mn>14</mn><mi>a</mi><mo>)</mo></mrow></mrow>]]></math><img file="FDA0000915059190000047.GIF" wi="1372" he="542" /></maths>由Schur补定理可知(14a)成立可等价于(7a)成立;同理由(13b)可推导出(7b)成立;这样由定理1可知在所设计的控制器下,模糊双线性关联大系统渐近稳定。
地址 471023 河南省洛阳市洛龙区开元大道与学子街交叉路口西洛阳理工学院电气工程与自动化学院