CN115128959B - 多模态rlc电路系统切换模型的构建方法及设备 - Google Patents

多模态rlc电路系统切换模型的构建方法及设备 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种多模态RLC电路系统切换模型的构建方法及设备，属于自动控制技术领域。所述方法包括：建立多模态RLC电路系统的马尔可夫系统模型；利用隐马尔可夫原理建立所述多模态RLC电路系统的异步无扰切换控制器；根据所述马尔可夫切换模型以及所述异步无扰切换控制器，获得闭环多模态RLC电路系统的切换模型；根据无扰切换条件，计算所述切换模型的异步无扰切换控制器增益，获得所述闭环多模态RLC电路系统的目标切换模型。本发明公开的方案能够解决多模态RLC电路系统在系统模态和控制器模态异步时的异步无扰切换有限时间控制问题。

Description

多模态RLC电路系统切换模型的构建方法及设备
技术领域
本发明涉及自动控制技术领域，特别涉及一种多模态RLC电路系统切换模型的构建方法、装置、设备和计算机可读介质。
背景技术
在多模态RLC电路系统中，由于外部环境和系统组件失效等引起的突变严重影响了多模态RLC电路系统的稳定性，尤其在有限时间内的暂态性能是影响系统稳定性的主要因素。通常假设设计的控制器与原多模态RLC电路系统一直是同步的，这意味着系统模式是实时可测的，然而获得足够的模态信息需要付出很大的代价，由于存在随机切换等突发变化，同步运行的可能性很小。因此需要开发异步切换控制器来解决多模态RLC电路系统的有限时间控制问题。然而，异步切换控制器与普通控制器不同，不仅依赖于当前模式还依赖于前一模式，由于切换引起的不连续性，不同控制器之间的切换可能会导致不期望的控制颠簸，进而影响切换模型的稳定性。
发明内容
为了解决上述现有技术中存在的至少一个技术问题，本发明实施例提供了一种多模态RLC电路系统切换模型的构建方法、装置、设备和计算机可读介质。
所述技术方案如下：
第一方面，提供了一种多模态RLC电路系统切换模型的构建方法，所述方法包括：
建立多模态RLC电路系统的马尔可夫系统模型；
利用隐马尔可夫原理建立所述多模态RLC电路系统的异步无扰切换控制器；
根据所述马尔可夫切换模型以及所述异步无扰切换控制器，获得闭环多模态RLC电路系统的切换模型；
根据无扰切换条件，计算所述切换模型的异步无扰切换控制器增益，获得所述闭环多模态RLC电路系统的目标切换模型。
进一步地，所述马尔可夫系统模型，包括：
其中，x(t)，u(t)和z(t)分别表示系统状态，控制输入和系统输出，
r(t)，t≥0表示一个在正整数集中取值的马尔可夫过程，系统各模态之间的切换由r(t)来决定，
w(t)表示外界干扰，且满足d是一个正常数，Tf是系统运行时间常数，上标T表示向量或矩阵的转置，
矩阵Ar(t)、Br(t)、Dr(t)、Gr(t)和Fr(t)是与r(t)相关的具有适当维数的矩阵，
x(t0)＝x0，r(t0)＝r0和t0＝0分别表示初始系统状态、初始系统模态和初始时刻。
进一步地，所述多模态RLC电路系统由t时刻的模态i到t+Δq时刻的模态j的所述转移概率矩阵，包括：
其中，o(Δq)是Δq的高阶无穷小量，
ηij是转移概率矩阵的第i行第j列元素，对于有ηij≥0，并且满足
进一步地，所述异步无扰切换控制器，包括：
u(t)＝Kψ(t)x(t)，
其中，Kψ(t)是待设计的控制增益，
ψ(t)是一个在正整数集中取值的隐马尔可夫过程，并满足所述转移概率矩阵是矩阵Φ的第i行第s列元素，转移概率为：其中并且
进一步地，所述无扰切换条件包括：所述马尔可夫系统模型对应的条件以及所述异步无扰切换控制器对应的条件。
进一步地，所述马尔可夫系统模型对应的条件，包括：
对于给定的时间常数Tf，选取正常数q1，q2和正定矩阵Hr(t)满足
使得所述马尔可夫系统模型关于(q1,q2,Hr(t),Tf,d)是有限时间有界的；
以及
在零初始条件下，所述马尔可夫系统模型的系统输出z(t)和外界干扰w(t)满足：
其中，是H∞性能指标，是随机过程的数学期望；
所述异步无扰切换控制器对应的条件，包括：
||K*x(t)-Kψ(t)x(t)||2＜ρ||x(t)||2，
其中，K*是一个参考控制器增益，ρ是无扰切换约束指标，||·||2是向量·的2范数。
进一步地，所述根据无扰切换条件，计算所述切换模型的异步无扰切换控制器增益，包括：选取Lyapunov函数，根据所述无扰切换条件，计算所述切换模型的异步无扰切换控制器增益，所述Lyapunov函数包括：
V(x(t),i)＝xT(t)Pix(t)，
其中，V(x(t),i)是Lyapunov函数，x(t)是系统状态，Pi是一个常数矩阵，i是系统模态。
第二方面，提供了一种多模态RLC电路系统切换模型的构建装置，所述装置包括：
模型建立模块，用于建立多模态RLC电路系统的马尔可夫系统模型；
控制器构建模块，用于利用隐马尔可夫原理建立所述多模态RLC电路系统的异步无扰切换控制器；
切换模型获取模块，用于根据所述马尔可夫切换模型以及所述异步无扰切换控制器，获得闭环多模态RLC电路系统的切换模型；
目标切换模型获取模块，用于根据无扰切换条件，计算所述切换模型的异步无扰切换控制器增益，获得所述闭环多模态RLC电路系统的目标切换模型。
进一步地，模型建立模块，建立的所述马尔可夫系统模型，包括：
其中，x(t)，u(t)和z(t)分别表示系统状态，控制输入和系统输出，
r(t)，t≥0表示一个在正整数集中取值的马尔可夫过程，系统各模态之间的切换由r(t)来决定，
w(t)表示外界干扰，且满足d是一个正常数，Tf是系统运行时间常数，上标T表示向量或矩阵的转置，
矩阵Ar(t)、Br(t)、Dr(t)、Gr(t)和Fr(t)是与r(t)相关的具有适当维数的矩阵，
x(t0)＝x0，r(t0)＝r0和t0＝0分别表示初始系统状态、初始系统模态和初始时刻。
进一步地，模型建立模块，还用于建立所述多模态RLC电路系统由t时刻的模态i到t+Δq时刻的模态j的所述转移概率矩阵，包括：
其中，o(Δq)是Δq的高阶无穷小量，
ηij是转移概率矩阵的第i行第j列元素，对于有ηij≥0，并且满足
进一步地，控制器构建模块，建立的所述异步无扰切换控制器，包括：
u(t)＝Kψ(t)x(t)，
其中，Kψ(t)是待设计的控制增益，
ψ(t)是一个在正整数集中取值的隐马尔可夫过程，并满足所述转移概率矩阵是矩阵Φ的第i行第s列元素，转移概率为：其中并且
进一步地，所述无扰切换条件包括：所述马尔可夫系统模型对应的条件以及所述异步无扰切换控制器对应的条件。
进一步地，所述马尔可夫系统模型对应的条件，包括：
对于给定的时间常数Tf，选取正常数q1，q2和正定矩阵Hr(t)满足
使得所述马尔可夫系统模型关于(q1,q2,Hr(t),Tf,d)是有限时间有界的；
以及
在零初始条件下，所述马尔可夫系统模型的系统输出z(t)和外界干扰w(t)满足：
其中，是H∞性能指标，是随机过程的数学期望；
所述异步无扰切换控制器对应的条件，包括：
||K*x(t)-Kψ(t)x(t)||2＜ρ||x(t)||2，
其中，K*是一个参考控制器增益，ρ是无扰切换约束指标，||·||2是向量·的2范数。
进一步地，所述目标切换模型获取模块，用于选取Lyapunov函数，根据所述无扰切换条件，计算所述切换模型的异步无扰切换控制器增益，所述Lyapunov函数包括：
V(x(t),i)＝xT(t)Pix(t)，
其中，V(x(t),i)是Lyapunov函数，x(t)是系统状态，Pi是一个常数矩阵，i是系统模态。
第三方面，提供了一种电子设备，包括：
一个或多个处理器；以及
与所述一个或多个处理器关联的存储器，所述存储器用于存储程序指令,所述程序指令在被所述一个或多个处理器读取执行时，执行如第一方面任一所述的方法。
第四方面，提供了一种计算机可读介质，其上存储有计算机程序，其中，该程序被处理器执行时实现如第一方面任一所述的方法。
本发明实施例提供的技术方案带来的有益效果是：
1、本发明公开的方案利用马尔可夫系统模型来描述多模态RLC电路系统，能够很好的展示出多模态RLC电路系统的强混杂性和随机切换特性，更准确的描述其动力学特性。
2、本发明公开的方案通过选取适当的Lyapunov函数，得到了可解性条件，优化了求解过程，得到了异步切换控制器增益。
3、本发明公开的方案能够解决多模态RLC电路系统在系统模态和控制器模态异步时的异步无扰切换有限时间控制问题。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明实施例提供的多模态RLC电路系统切换模型的构建方法流程图；
图2是本发明实施例提供的马尔可夫切换系统模型的切换信号图；
图3是本发明实施例提供的多模态RLC电路系统状态响应图；
图4是本发明实施例提供的多模态RLC电路系统控制输入图；
图5是本发明实施例提供的异步切换控制增益的第一分量变化图；
图6是本发明实施例提供的异步切换控制增益的第二分量变化图；
图7是本发明实施例提供的多模态RLC电路系统在有限时间的有界性分析图；
图8是本发明实施例提供的多模态RLC电路系统切换模型的构建装置结构示意图；
图9是本发明实施例提供的电子设备结构示意图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明实施例为了解决现有技术中存在的问题，提供了一种多模态RLC电路系统切换模型的构建方法、装置、设备和计算机可读介质，具体技术方案如下：
S1、建立多模态RLC电路系统的马尔可夫系统模型。
上述，建立多模态RLC电路系统的马尔可夫切换系统模型：
其中x(t)，u(t)和z(t)分别表示系统状态，控制输入和系统输出，r(t)，t≥0表示一个在正整数集中取值的马尔可夫过程，x(t0)＝x0，r(t0)＝r0和t0＝0分别表示初始系统状态、初始系统模态和初始时刻，w(t)表示外界干扰，且满足d是一个正常数，Tf是系统运行时间常数，上标T表示向量或矩阵的转置，矩阵Ar(t)、Br(t)、Dr(t)、Gr(t)和Fr(t)是与r(t)相关的具有适当维数的矩阵，系统各模态之间的切换由r(t)来决定，转移概率矩阵为系统由t时刻的模态i到t+Δq时刻的模态j的转移概率为
这里o(Δq)是Δq的高阶无穷小量，ηij是矩阵Ψ的第i行第j列元素，对于有ηij≥0，并且满足在本例实施中，选取电容可切换的RLC电路系统模型，通过建立一类多模态RLC电路系统的动力学模型，进而转化为所述多模态RLC电路系统的马尔可夫切换系统模型，当连接的电容是第一个电容时，子系统1模型为
当连接的电容是第二个电容时，子系统2模型为
其中u(t)＝U(t)，w(t)，U(t)，C1，C2，R，L分别是系统状态，系统输入，外界干扰，系统电压，第一个电容两端的电压，第二个电容两端的电压，第一个电容值，第二个电容值，电阻值，电感值，具体数值为C1＝0.1F，C2＝0.15F，R＝200Ω，L＝2H，初始条件为马尔可夫链的转移概率矩阵选取为上述，转移概率矩阵可以作为马尔可夫系统模型的一部分，转移概率说明了马尔科夫系统的子系统之间相互跳变的概率，也就是函数r(t)按照转移概率矩阵中的元素表示的概率进行跳变。
S2、利用隐马尔可夫原理建立多模态RLC电路系统的异步无扰切换控制器。上述，利用隐马尔可夫原理设计异步无扰切换控制器
u(t)＝Kψ(t)x(t)， (2.1)
其中Kψ(t)是待设计的控制增益，ψ(t)是一个在正整数集中取值的隐马尔可夫过程，并满足条件转移概率矩阵是矩阵Φ的第i行第s列元素，转移概率为其中并且在本例实施中，异步控制器的转移概率矩阵为
S3、根据马尔可夫切换模型以及异步无扰切换控制器，获得闭环多模态RLC电路系统的切换模型。
上述，给出多模态RLC电路系统的异步无扰切换有限时间H∞控制方案，将设计的异步无扰切换控制器代入多模态RLC电路系统得到其闭环系统
S4、根据无扰切换条件，计算切换模型的异步无扰切换控制器增益，获得闭环多模态RLC电路系统的目标切换模型。
上述，无扰切换条件，包括：
(i)对于给定的时间常数Tf，选取正常数q1，q2和正定矩阵Hr(t)满足：
使得系统(1.1)关于(q1,q2,Hr(t),Tf,d)是有限时间有界的。
(ii)在零初始条件下，系统(1.1)的系统输出z(t)和外界干扰w(t)满足：
这里是H∞性能指标，是随机过程的数学期望。
(iii)异步无扰切换控制器满足如下无扰切换条件：
||K*x(t)-Kψ(t)x(t)||2＜ρ||x(t)||2， (3.4)
其中，K*是一个参考控制器增益，ρ是无扰切换约束指标，||·||2是向量·的2范数，在本例实施中，Tf＝2，q1＝0.8，q2＝2.6，
控制器增益是按照无忧切换条件的标准来设计的，因此计算控制器增益可以使得所求得的控制器可以使得系统满足无忧切换条件(i),(ii)和(iii)，如果满足条件(i),(ii)和(iii)就说明异步无扰切换有限时间H∞控制问题是可解的。
计算异步无扰切换控制增益，包括：
对采用上述控制方案的闭环多模态RLC电路系统进行异步无扰切换有限时间H∞性能分析，当r(t)＝i，ψ(t)＝s时，在给定的正常数Tf，α，q1，q2，正定矩阵Hi下，存在正常数γ，ρs，矩阵K*，Ks，正定矩阵Pi，对于 满足：
其中
和分别是矩阵的最大特征值和最小特征值，无扰切换指标选取Lyapunov函数V(x(t),i)＝xT(t)Pix(t)，其中，V(x(t),i)是Lyapunov函数，x(t)是系统状态，Pi是一个常数矩阵，i是系统模态，沿着系统(3.1)的轨迹计算V(x(t),i)的弱无穷小算子
根据(4.1)式，可得
对(4.5)式左右两边乘以[xT(t),wT(t)]和得到
ΓV(x(t),i)≤αV(x(t),i)+γ2wT(t)w(t)， (4.6)
在(4.6)式左右两边同时乘以得到
利用Dynkin公式得到
从(4.8)式可以看出
记很容易得到
因为
结合(4.10)式和(4.11)式可得
所以系统(3.1)关于(q1,q2,Hr(t),Tf,d)是有限时间有界的，满足步骤三中的(i)，通过(4.1)式和(4.4)式可得
ΓV(x(t),i)＜αV(x(t),i)+γ2wT(t)w(t)-zT(t)z(t)， (4.13)
在零初始条件下有
进一步可推出
所以步骤三中的(ii)成立，并且根据(4.3)式可得
ρsI-(K*-Ks)T(K*-Ks)＞0， (4.16)
对(4.16)式左右两边分别乘以xT(t)和x(t)得到
xT(t)(K*-Ks)T(K*-Ks)x(t)＜ρsxT(t)x(t)， (4.17)
进一步可得(3.4)成立，满足步骤三中的(iii)，所以步骤三中多模态RLC电路系统的异步无扰切换有限时间H∞控制方案的条件满足，在本例实施中，α＝0.001。
求解异步无扰切换控制器参数：选取Lyapunov函数
V(x(t),i)＝xT(t)Pix(t)， (5.1)
当r(t)＝i，ψ(t)＝s时，在给定的正常数Tf，α，q1，q2，ε，μ，正定矩阵Hi下，存在正常数γ，ρs，矩阵K*，Z，Ys，正定矩阵Xi，Ui，Li， 使得以下条件成立：
εHi -1＜Xi＜Hi -1， (5.4)
其中Li＝diag{X1,...,Xi-1,Xi+1,...,Xn}，这里diag是对角矩阵，则系统(3.1)的异步无扰切换控制器增益Ks＝YsZ-1，根据Schur补引理可知，(5.2)式等价于
记Ys＝KsZ和
对(5.6)式左右两边同时乘以Sis和得到
其中对(5.6)式左右两边同时乘以记得到
其中所以(5.9)式等价与(4.1)式，通过(5.3)式和(5.4)式可以得到
记从(5.10)式有并且 这暗含着
从(5.5)式可得
注意到
由(5.12)式和(5.13)式可以得到
因此，可以得出(4.3)式成立，所以异步无扰切换控制器增益设计为Ks＝YsZ-1时步骤三中的(i)-(iii)满足。
在本实施例中，通过ε＝0.01，μ＝0.009和前面给出的数据，可以得到控制器增益K1＝[-8.7372-10.7556]，K2＝[-8.2362-9.0170]，参考控制器增益K*＝[-8.3582-9.7034]，无扰切换指标ρ＝4.96×105，以及H∞性能指标γ＝3.9794，部分数据轨迹绘制于图2-图7中，坐标轴横轴表示时间，纵轴表示特定的量，图2为马尔可夫切换系统模型的切换信号，图3为多模态RLC电路系统状态响应，图4为多模态RLC电路系统控制输入，图5和图6分别为异步切换控制增益的第一和第二分量的变化，图7是多模态RLC电路系统的状态轨迹，从图2-图7中可以看出，提出的异步无扰切换有限时间控制方法在满足无扰切换条件的前提下保证了多模态RLC电路控制系统的有限时间有界。
基于上述本发明实施例公开的多模态RLC电路系统切换模型的构建方法，如图8所示，本发明实施例还提供一种多模态RLC电路系统切换模型的构建装置，包括：
模型建立模块801，用于建立多模态RLC电路系统的马尔可夫系统模型；
控制器构建模块802，用于利用隐马尔可夫原理建立所述多模态RLC电路系统的异步无扰切换控制器；
切换模型获取模块803，用于根据所述马尔可夫切换模型以及所述异步无扰切换控制器，获得闭环多模态RLC电路系统的切换模型；
目标切换模型获取模块804，用于根据无扰切换条件，计算所述切换模型的异步无扰切换控制器增益，获得所述闭环多模态RLC电路系统的目标切换模型。
以上，本发明公开的多模态RLC电路系统切换模型的构建装置，通过模型建立模块801、控制器构建模块802、切换模型获取模块803、目标切换模型获取模块804，执行了本发明公开的多模态RLC电路系统切换模型的构建方法的全部步骤，该装置可单独设置在硬件设备中。
另外本发明实施例还提供了一种电子设备，包括：
一个或多个处理器；以及
与所述一个或多个处理器关联的存储器，所述存储器用于存储程序指令,所述程序指令在被所述一个或多个处理器读取执行时，执行上述实施例公开的多模态RLC电路系统切换模型的构建方法。
其中，如图9所示，计算机设备12以通用计算设备的形式表现。计算机设备12的组件可以包括但不限于：一个或者多个处理器或者处理单元16，系统存储器28，连接不同系统组件(包括系统存储器28和处理单元16)的总线18。总线18表示几类总线结构中的一种或多种，包括存储器总线或者存储器控制器，外围总线，图形加速端口，处理器或者使用多种总线结构中的任意总线结构的局域总线。举例来说，这些体系结构包括但不限于工业标准体系结构(ISA)总线，微通道体系结构(MAC)总线，增强型ISA总线、视频电子标准协会(VESA)局域总线以及外围组件互连(PCI)总线。
计算机设备12典型地包括多种计算机系统可读介质。这些介质可以是任何能够被计算机设备12访问的可用介质，包括易失性和非易失性介质，可移动的和不可移动的介质。
系统存储器28可以包括易失性存储器形式的计算机系统可读介质，例如随机存取存储器(RAM)30和/或高速缓存存储器32。计算机设备12可以进一步包括其它可移动/不可移动的、易失性/非易失性计算机系统存储介质。仅作为举例，存储系统34可以用于读写不可移动的、非易失性磁介质(图7未显示，通常称为“硬盘驱动器”)。尽管图7中未示出，可以提供用于对可移动非易失性磁盘(例如“软盘”)读写的磁盘驱动器，以及对可移动非易失性光盘(例如CD-ROM,DVD-ROM或者其它光介质)读写的光盘驱动器。在这些情况下，每个驱动器可以通过一个或者多个数据介质接口与总线18相连。存储器28可以包括至少一个程序产品，该程序产品具有一组(例如至少一个)程序模块，这些程序模块被配置以执行本发明各实施例的功能。
具有一组(至少一个)程序模块42的程序/实用工具40，可以存储在例如存储器28中，这样的程序模块42包括—但不限于—操作系统、一个或者多个应用程序、其它程序模块以及程序数据，这些示例中的每一个或某种组合中可能包括网络环境的实现。程序模块42通常执行本发明所描述的实施例中的功能和/或方法。
计算机设备12也可以与一个或多个外部设备14(例如键盘、指向设备、显示器24等)通信，还可与一个或者多个使得用户能与该计算机设备12交互的设备通信，和/或与使得该计算机设备12能与一个或多个其它计算设备进行通信的任何设备(例如网卡，调制解调器等等)通信。这种通信可以通过输入/输出(I/O)接口22进行。另外，本实施例中的计算机设备12，显示器24不是作为独立个体存在，而是嵌入镜面中，在显示器24的显示面不予显示时，显示器24的显示面与镜面从视觉上融为一体。并且，计算机设备12还可以通过网络适配器20与一个或者多个网络(例如局域网(LAN)，广域网(WAN)和/或公共网络，例如因特网)通信。如图所示，网络适配器20通过总线18与计算机设备12的其它模块通信。应当明白，尽管图中未示出，可以结合计算机设备12使用其它硬件和/或软件模块，包括但不限于：微代码、设备驱动器、冗余处理单元、外部磁盘驱动阵列、RAID系统、磁带驱动器以及数据备份存储系统等。
处理单元16通过运行存储在系统存储器28中的程序，从而执行各种功能应用以及数据处理。
本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。尤其，对于系统或系统实施例而言，由于其基本相似于方法实施例，所以描述得比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。以上所描述的系统及系统实施例仅仅是示意性的，其中所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性劳动的情况下，即可以理解并实施。
以上对本申请所提供的技术方案进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本申请的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本申请的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本申请的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述，本说明书内容不应理解为对本申请的限制。
上述所有可选技术方案，可以采用任意结合形成本发明的可选实施例，在此不再一一赘述。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种多模态RLC电路系统切换模型的构建方法，其特征在于，包括：
建立多模态RLC电路系统的马尔可夫系统模型；
利用隐马尔可夫原理建立所述多模态RLC电路系统的异步无扰切换控制器；
根据所述马尔可夫切换模型以及所述异步无扰切换控制器，获得闭环多模态RLC电路系统的切换模型；
根据无扰切换条件，计算所述切换模型的异步无扰切换控制器增益，获得所述闭环多模态RLC电路系统的目标切换模型；
其中，所述马尔可夫系统模型，包括：
其中，x(t)，u(t)和z(t)分别表示系统状态，控制输入和系统输出，
r(t)，t≥0表示一个在正整数集中取值的马尔可夫过程，系统各模态之间的切换由r(t)来决定，
w(t)表示外界干扰，且满足d＞0，Tf＞0，d是一个正常数，Tf是系统运行时间常数，上标T表示向量或矩阵的转置，
矩阵Ar(t)、Br(t)、Dr(t)、Gr(t)和Fr(t)是与r(t)相关的具有适当维数的矩阵，
x(t0)＝x0，r(t0)＝r0和t0＝0分别表示初始系统状态、初始系统模态和初始时刻；
所述多模态RLC电路系统由t时刻的模态i到t+Δq时刻的模态j的转移概率矩阵，包括：
其中，Δq＞0，o(Δq)是Δq的高阶无穷小量，
ηij是转移概率矩阵的第i行第j列元素，对于i≠j，有ηij≥0，并且满足
所述异步无扰切换控制器，包括：
u(t)＝Kψ(t)x(t)，
其中，Kψ(t)是待设计的控制增益，
ψ(t)是一个在正整数集中取值的隐马尔可夫过程，并满足所述转移概率矩阵 是矩阵Φ的第i行第s列元素，转移概率为：其中并且
所述无扰切换条件包括：所述马尔可夫系统模型对应的条件以及所述异步无扰切换控制器对应的条件；
所述马尔可夫系统模型对应的条件，包括：
对于给定的时间常数Tf，选取正常数q1，q2和正定矩阵Hr(t)满足
使得所述马尔可夫系统模型关于(q1,q2,Hr(t),Tf,d)是有限时间有界的；
以及
在零初始条件下，所述马尔可夫系统模型的系统输出z(t)和外界干扰w(t)满足：
其中，是H∞性能指标，是随机过程的数学期望；
所述异步无扰切换控制器对应的条件，包括：
||K*x(t)-Kψ(t)x(t)||2＜ρ||x(t)||2，
其中，K*是一个参考控制器增益，ρ是无扰切换约束指标，||·||2是向量·的2范数。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据无扰切换条件，计算所述切换模型的异步无扰切换控制器增益，包括：选取Lyapunov函数，根据所述无扰切换条件，计算所述切换模型的异步无扰切换控制器增益，所述Lyapunov函数包括：
V(x(t),i)＝xT(t)Pix(t)，
其中，V(x(t),i)是Lyapunov函数，x(t)是系统状态，Pi是一个常数矩阵，i是系统模态。
3.一种多模态RLC电路系统的切换模型构建装置，包括：
模型建立模块，用于建立多模态RLC电路系统的马尔可夫系统模型；
控制器构建模块，用于利用隐马尔可夫原理建立所述多模态RLC电路系统的异步无扰切换控制器；
切换模型获取模块，用于根据所述马尔可夫切换模型以及所述异步无扰切换控制器，获得闭环多模态RLC电路系统的切换模型；
目标切换模型获取模块，用于根据无扰切换条件，计算所述切换模型的异步无扰切换控制器增益，获得所述闭环多模态RLC电路系统的目标切换模型；
其中，所述马尔可夫系统模型，包括：
其中，x(t)，u(t)和z(t)分别表示系统状态，控制输入和系统输出，
r(t)，t≥0表示一个在正整数集中取值的马尔可夫过程，系统各模态之间的切换由r(t)来决定，
w(t)表示外界干扰，且满足d＞0，Tf＞0，d是一个正常数，Tf是系统运行时间常数，上标T表示向量或矩阵的转置，
矩阵Ar(t)、Br(t)、Dr(t)、Gr(t)和Fr(t)是与r(t)相关的具有适当维数的矩阵，
x(t0)＝x0，r(t0)＝r0和t0＝0分别表示初始系统状态、初始系统模态和初始时刻；
所述多模态RLC电路系统由t时刻的模态i到t+Δq时刻的模态j的转移概率矩阵，包括：
其中，Δq＞0，o(Δq)是Δq的高阶无穷小量，
ηij是转移概率矩阵的第i行第j列元素，对于i≠j，有ηij≥0，并且满足
所述异步无扰切换控制器，包括：
u(t)＝Kψ(t)x(t)，
其中，Kψ(t)是待设计的控制增益，
ψ(t)是一个在正整数集中取值的隐马尔可夫过程，并满足所述转移概率矩阵 是矩阵Φ的第i行第s列元素，转移概率为：其中并且
所述无扰切换条件包括：所述马尔可夫系统模型对应的条件以及所述异步无扰切换控制器对应的条件；
所述马尔可夫系统模型对应的条件，包括：
对于给定的时间常数Tf，选取正常数q1，q2和正定矩阵Hr(t)满足
使得所述马尔可夫系统模型关于(q1,q2,Hr(t),Tf,d)是有限时间有界的；以及
在零初始条件下，所述马尔可夫系统模型的系统输出z(t)和外界干扰w(t)满足：
其中，是H∞性能指标，是随机过程的数学期望；
所述异步无扰切换控制器对应的条件，包括：
||K*x(t)-Kψ(t)x(t)||2＜ρ||x(t)||2，
其中，K*是一个参考控制器增益，ρ是无扰切换约束指标，||·||2是向量·的2范数。
4.一种电子设备，其特征在于，包括：
一个或多个处理器；以及
与所述一个或多个处理器关联的存储器，所述存储器用于存储程序指令,所述程序指令在被所述一个或多个处理器读取执行时，执行如权利要求1或2所述的方法。
5.一种计算机可读介质，其上存储有计算机程序，其中，该程序被处理器执行时实现如权利要求1或2所述的方法。
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