Stabilité des systèmes à commutations du plan

Ugo Boscain[1]; Grégoire Charlot[2]; Mario Sigalotti[3]

  • [1] tabacckludge ’Ecole polytechnique CMAP Route de Saclay 91128 Palaiseau cedex (France)
  • [2] Université Grenoble 1 Institut Fourier 100 rue des maths BP 74 38402 St Martin d’Hères cedex (France)
  • [3] Université Nancy 1 Institut Élie Cartan de Nancy BP 70239 54506 Vandœuvre-lès-Nancy cedex (France)

Séminaire de théorie spectrale et géométrie (2009-2010)

  • Volume: 28, page 1-12
  • ISSN: 1624-5458

Abstract

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Let X and Y be two smooth vector fields on R 2 , globally asymptotically stable at the origin. We give some sufficient and some necessary conditions on the topology of the set where X and Y are parallel for global asymptotic stability of the nonautonomous and nonlinear control system q ˙ ( t ) = u ( t ) X ( q ( t ) ) + ( 1 - u ( t ) ) Y ( q ( t ) ) , where u : [ 0 , + [ { 0 , 1 } is an arbitrary measurable function. Such conditions can be verified without any integration or construction of a Lyapunov function, and are robust.

How to cite

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Boscain, Ugo, Charlot, Grégoire, and Sigalotti, Mario. "Stabilité des systèmes à commutations du plan." Séminaire de théorie spectrale et géométrie 28 (2009-2010): 1-12. <http://eudml.org/doc/116463>.

@article{Boscain2009-2010,
abstract = {Soient $X$ et $Y$ deux champs de vecteurs lisses sur $\{\mathbb\{R\}\}^2$ globalement asymptotiquement stables à l’origine. Nous donnons des conditions nécessaires et des conditions suffisantes sur la topologie de l’ensemble des points où $X$ et $Y$ sont parallèles pour pouvoir assurer la stabilité asymptotique globale du système contrôlé non linéaire non autonome\[ \dot\{q\}(t)=u(t)X(q(t))+(1-u(t))Y(q(t)) \]où le contrôle $u$ est une fonction mesurable arbitraire de $[0,+\infty [$ dans $\lbrace 0,1\rbrace $. Les conditions données ne nécessitent aucune intégration ou construction d’une fonction de Lyapunov pour être vérifiées, et sont robustes.},
affiliation = {tabacckludge ’Ecole polytechnique CMAP Route de Saclay 91128 Palaiseau cedex (France); Université Grenoble 1 Institut Fourier 100 rue des maths BP 74 38402 St Martin d’Hères cedex (France); Université Nancy 1 Institut Élie Cartan de Nancy BP 70239 54506 Vandœuvre-lès-Nancy cedex (France)},
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LA - fre
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ER -

References

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  1. R. Abraham, J. Robbin, Transversal mappings and flows, (1967), W. A. Benjamin, Inc., New York-Amsterdam Zbl0171.44404MR240836
  2. A. A. Agrachev, U. Boscain, G. Charlot, R. Ghezzi, M. Sigalotti, Two-dimensional almost-Riemannian structures with tangency points, Ann. Inst. H. Poincaré Anal. Non Linéaire 27 (2010), 793-807 Zbl1192.53029MR2629880
  3. A. A. Agrachev, D. Liberzon, Lie-algebraic stability criteria for switched systems, SIAM J. Control Optim. 40 (2001), 253-269 (electronic) Zbl0995.93064MR1855315
  4. D. Angeli, B. Ingalls, E. D. Sontag, Y. Wang, Uniform global asymptotic stability of differential inclusions, J. Dynam. Control Systems 10 (2004), 391-412 Zbl1053.34011MR2070200
  5. M. Balde, U. Boscain, P. Mason, A note on stability conditions for planar switched systems, Internat. J. Control 82 (2009), 1882-1888 Zbl1178.93121MR2567235
  6. F. Blanchini, S. Miani, A new class of universal Lyapunov functions for the control of uncertain linear systems, IEEE Trans. Automat. Control 44 (1999), 641-647 Zbl0962.93081MR1680128
  7. B. Bonnard, G. Charlot, R. Ghezzi, G. Janin, The sphere and the cut locus at a tangency point in two-dimensional almost-Riemannian geometry, Journal of Dynamical and Control Systems 17 (2011), 141-161 Zbl1209.53014
  8. U. Boscain, Stability of planar switched systems : the linear single input case, SIAM J. Control Optim. 41 (2002), 89-112 (electronic) Zbl1012.93055MR1920158
  9. U. Boscain, Th. Chambrion, G. Charlot, Nonisotropic 3-level quantum systems : complete solutions for minimum time and minimum energy, Discrete Contin. Dyn. Syst. Ser. B 5 (2005), 957-990 (electronic) Zbl1084.81083MR2170218
  10. U. Boscain, G. Charlot, R. Ghezzi, M. Sigalotti, Lipschitz classification of two-dimensional almost-Riemannian distances on compact oriented surfaces Zbl1259.53031
  11. U. Boscain, G. Charlot, F. Rossi, Existence of planar curves minimizing length and curvature, Proceedings of the Steklov Institute of Mathematics 270 (2010), 43-56 Zbl1215.53006MR2768936
  12. U. Boscain, G. Charlot, M. Sigalotti, Stability of planar nonlinear switched systems, Discrete Contin. Dyn. Syst. 15 (2006), 415-432 Zbl1115.34048MR2199437
  13. U. Boscain, B. Piccoli, Optimal syntheses for control systems on 2-D manifolds, 43 (2004), Springer-Verlag, Berlin Zbl1137.49001MR2031058
  14. U. Boscain, M. Sigalotti, High-order angles in almost-Riemannian geometry, Actes du Séminaire de Théorie Spectrale et Géométrie. Vol. 25. Année 2006–2007 25 (2008), 41-54, Univ. Grenoble I, Saint Zbl1159.53320MR2478807
  15. A. A. Davydov, Qualitative theory of control systems, 141 (1994), American Mathematical Society, Providence, RI Zbl0830.93002MR1297761
  16. W. P. Dayawansa, C. F. Martin, A converse Lyapunov theorem for a class of dynamical systems which undergo switching, IEEE Trans. Automat. Control 44 (1999), 751-760 Zbl0960.93046MR1684429
  17. L. Grüne, E. D. Sontag, F. R. Wirth, Asymptotic stability equals exponential stability, and ISS equals finite energy gain—if you twist your eyes, Systems Control Lett. 38 (1999), 127-134 Zbl1043.93549MR1751688
  18. B. Ingalls, E. D. Sontag, Y. Wang, An infinite-time relaxation theorem for differential inclusions, Proc. Amer. Math. Soc. 131 (2003), 487-499 (electronic) Zbl1020.34016MR1933340
  19. D. Liberzon, Switching in systems and control, (2003), Birkhäuser Boston Inc., Boston, MA Zbl1036.93001MR1987806
  20. D. Liberzon, J. P. Hespanha, A. S. Morse, Stability of switched systems : a Lie-algebraic condition, Systems Control Lett. 37 (1999), 117-122 Zbl0948.93048MR1751257
  21. D. Liberzon, A. S. Morse, Basic problems in stability and design of switched systems, IEEE Control Systems Magazine 19 (1999), 59-70 
  22. P. Mason, U. Boscain, Y. Chitour, Common polynomial Lyapunov functions for linear switched systems, SIAM J. Control Optim. 45 (2006), 226-245 (electronic) Zbl1132.93038MR2225304

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