基于網(wǎng)絡(luò)的控制系統(tǒng)穩(wěn)定性分析.pdf

1、網(wǎng)絡(luò)化控制系統(tǒng)中各組成部件間（被控對(duì)象、傳感器、控制器、執(zhí)行器等）通過(guò)網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)信息傳輸。網(wǎng)絡(luò)的引入，克服了傳統(tǒng)點(diǎn)對(duì)點(diǎn)式控制結(jié)構(gòu)布線復(fù)雜、成本大、維護(hù)困難等缺點(diǎn)，為控制系統(tǒng)增添了新的活力，但同時(shí)也帶來(lái)了一些問(wèn)題?；谶@樣的背景，本文對(duì)網(wǎng)絡(luò)誘導(dǎo)問(wèn)題（如丟包、量化、多包傳輸、時(shí)延等）間的相互作用進(jìn)行了研究。
　　本文首先針對(duì)存在丟包問(wèn)題的網(wǎng)絡(luò)化控制系統(tǒng)研究了量化輸出反饋控制?？紤]傳感器-控制器通道和控制器-執(zhí)行器通道均存在丟包過(guò)程，建立

2、了控制器和量化器密度的隨機(jī)切換信號(hào)與丟包數(shù)的函數(shù)關(guān)系，丟包過(guò)程分別用兩條獨(dú)立的馬爾科夫鏈描述，利用隨機(jī)系統(tǒng)理論確立了系統(tǒng)隨機(jī)穩(wěn)定且滿足給定干擾抑制水平的充分性條件。通過(guò)錐補(bǔ)線性化算法給出了能夠隨機(jī)切換的動(dòng)態(tài)輸出反饋控制器的設(shè)計(jì)方法。進(jìn)而，在前面的基礎(chǔ)上，研究了含有多個(gè)傳感器和多個(gè)執(zhí)行器的分布式網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)。各節(jié)點(diǎn)由于分布區(qū)域不同，不能實(shí)現(xiàn)所有數(shù)據(jù)被封裝在一個(gè)數(shù)據(jù)包傳輸，因而采用多包傳輸方式。對(duì)應(yīng)每個(gè)傳感器和執(zhí)行器節(jié)點(diǎn)都安置一個(gè)量化器，這

3、些量化器相互獨(dú)立，每個(gè)量化器的量化等級(jí)由其所在通道的連續(xù)丟包數(shù)決定。對(duì)于每個(gè)傳感器節(jié)點(diǎn)或執(zhí)行器節(jié)點(diǎn)傳輸數(shù)據(jù)所經(jīng)歷的丟包過(guò)程均用一條獨(dú)立的馬爾科夫鏈描述。利用李雅普諾夫函數(shù)法得到了系統(tǒng)穩(wěn)定條件，并給出了跟隨連續(xù)丟包數(shù)變化而隨機(jī)切換的動(dòng)態(tài)輸出反饋控制器的設(shè)計(jì)方法。最后，本文在存在量化與時(shí)延問(wèn)題的網(wǎng)絡(luò)化控制系統(tǒng)中考慮了事件驅(qū)動(dòng)控制。針對(duì)線性離散時(shí)間系統(tǒng)令傳感器以時(shí)間驅(qū)動(dòng)方式對(duì)被控對(duì)象的輸出進(jìn)行周期采樣，通過(guò)設(shè)定基于系統(tǒng)輸出的事件驅(qū)動(dòng)傳輸機(jī)制選