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Special issue on advanced analysis and control design of switching linear parameter-varying systems and its applications
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资源说明：Special issue on advanced analysis and control design of switching linear parameter-varying systems and its applications
线性参数变化（LPV）系统的高级分析与控制设计专题研究与应用
线性参数变化（LPV）系统是一种参数在一定范围内变化的系统，这类系统在工程应用中非常常见。由于参数变化范围较大，通过单一的恒定控制器很难在整个参数变化范围内获得令人满意的控制性能。为了确保控制性能达到预期目标，一个有效的方法是将整个参数范围划分为若干子范围，每个子范围对应一个控制器。通过不同子范围内控制器的切换，可以满足所需的性能要求。
LPV系统的研究已经历了数十年的发展，并且由于其重要的应用价值，近年来受到了越来越多的关注。在LPV控制问题中，若假定切换信号具有非确定性（如平均停留时间（ADT）、持续停留时间）或马尔可夫随机特性时，已经得到了大量有用的成果。然而，在实际应用中，可能遇到各种非理想情况，例如，由于传感器漂移和噪声，调度参数的精确值可能无法适应控制器参数；由于系统的状态不能完全测量，无法为所需的控制器/滤波器提供完整的状态向量信息；模型不确定性、时间延迟和系统故障等复杂动态现象在实际系统中也常常存在，这些都为理论研究者和实际应用者带来了新的挑战和机遇。
针对上述讨论的动机，本专题选择了八篇来自大量投稿的优秀论文，通过正规的同行评审过程，这些论文包括了理论研究和应用导向研究的集合，展示了新兴的创新思想和技术创新，以解决混合LPV控制系统领域的各种未解决的问题和挑战。本专题的主要贡献在于提出和验证了针对切换LPV系统分析和控制设计的新方法，以及在理论和实际应用方面取得的新进展。
本文部分主要探讨了切换LPV系统的控制问题，考虑了系统的模型不确定性和控制器参数调度方面的问题。在非理想情况下，传统的LPV控制方法可能会遇到性能下降甚至控制失效的问题。因此，本专题的研究成果不仅涉及了理论分析方法的改进，也包括了针对实际系统中可能遇到的传感器误差、状态不可测性、时间延迟、系统故障等问题的控制策略设计。
在控制策略设计方面，本专题的研究涵盖了多种不同的方法，例如基于模型预测控制的方法、鲁棒控制方法、自适应控制方法等，这些方法各自针对LPV系统的不同特性提出了有效的控制策略。例如，模型预测控制方法能够处理LPV系统中的不确定性，并提前预测未来状态，从而实现更优的控制性能；鲁棒控制方法通过设计可以抵抗系统不确定性的控制器，确保在系统参数变化时仍能保持稳定的控制性能；自适应控制方法则能够在参数未知或缓慢变化时通过在线估计参数来调整控制策略，从而适应系统的动态变化。
这些研究的实用性和创新性在于它们不仅提供了针对特定LPV系统的控制解决方案，而且还为该领域理论的发展和实际应用的推广提供了重要参考。例如，对于某些工业过程控制、飞行器控制系统以及机器人控制系统等实际应用中，需要面对模型参数随时间或工作环境的改变而变化的问题。这些方法能够为设计满足实时性和稳定性的控制策略提供理论支持。
这些研究在控制性能上的提升，如减少能量消耗、提高控制精度、增强系统的稳定性和可靠性，对于推动智能控制技术在各领域的应用具有重要意义。在日益增长的自动化和智能化需求的背景下，这些成果将有助于加速LPV控制技术从理论研究向实际应用的转化。
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