網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)的建模及其穩(wěn)定性分析.pdf

1、由于飛速發(fā)展的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，再加上一直跌價(jià)的計(jì)算機(jī)硬件，自動化的網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)逐步進(jìn)入到我們的生活;遠(yuǎn)程控制以及復(fù)雜系統(tǒng)的控制，這是人類現(xiàn)階段最迫切的計(jì)算機(jī)技術(shù)需求。通過對這些因素的分析，做到網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)的綜合分析，是我們急需解決的控制理論研究范疇中重要的一個(gè)點(diǎn)。
　　關(guān)于規(guī)律的線性系統(tǒng)、無規(guī)律的不確定系統(tǒng)和非線性系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)化控制，以及怎樣實(shí)際應(yīng)用網(wǎng)絡(luò)控制，我們通過一些基本理論，如切換系統(tǒng)理論，隨機(jī)控制理論，時(shí)滯系統(tǒng)理論，魯棒控制

2、理論與線性矩陣不等式等，進(jìn)行了深入研究。
　　本文對切換系統(tǒng)進(jìn)行了定義，研究了影響切換系統(tǒng)穩(wěn)定的兩個(gè)基本問題:即能否找到一個(gè)保證切換系統(tǒng)在任意切換函數(shù)下均穩(wěn)定的條件;若切換系統(tǒng)不能在任意切換函數(shù)下穩(wěn)定，則需要找一類切換函數(shù)，這一類切換函數(shù)能讓該切換系統(tǒng)穩(wěn)定下來。李雅普若夫函數(shù)是用來分析切換系統(tǒng)穩(wěn)定性的一種常用切換函數(shù)方法，因此，對于連續(xù)性時(shí)間以及離散性時(shí)間線性切換系統(tǒng)，本文利用這個(gè)方法進(jìn)行了穩(wěn)定性研究。
　　本文對同時(shí)存在于

3、網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)中的時(shí)變延遲、時(shí)變傳輸間隔以及通信限制問題進(jìn)行了研究，基于以上前提，對網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)的穩(wěn)定性給出了定義。將傳輸間隔和傳輸延遲看做一個(gè)連續(xù)隨機(jī)變量序列，在此條件下分析了NCS系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)性能。并且將隨機(jī)協(xié)議作為開關(guān)函數(shù)。此分析是基于NCS隨機(jī)的變參數(shù)離散時(shí)間開關(guān)線性系統(tǒng)模型進(jìn)行的。通過采用在均方中處理連續(xù)概率分布的過量近似方法得到了系統(tǒng)的穩(wěn)定條件，并且能夠保證當(dāng)前的穩(wěn)定性不會受到之前早期結(jié)果的影響。
　　論述了短遲延網(wǎng)絡(luò)控制

4、系統(tǒng)的魯棒控制穩(wěn)定性問題。介紹了魯棒控制和魯棒穩(wěn)定性問題。用一個(gè)改進(jìn)的、線性的、隨機(jī)的系統(tǒng)來描述網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)，同時(shí)用一個(gè)改進(jìn)的狀態(tài)反饋控制規(guī)律設(shè)計(jì)隨機(jī)系統(tǒng)。在對閉環(huán)網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)的深入研究分析的基礎(chǔ)上，得出了其漸進(jìn)穩(wěn)定的條件并建立了漸近穩(wěn)定條件允許的延遲上限和時(shí)延變化范圍之間的定量關(guān)系。分析最后的仿真結(jié)果，可以知道這種方法是具有可靠性的。
　　在數(shù)據(jù)包沒有丟失的情況下，本文對短延遲網(wǎng)絡(luò)的控制系統(tǒng)的故障檢測進(jìn)行了分析討論。第一步，對于

5、網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)中的兩個(gè)基本模型——為時(shí)間驅(qū)動的傳感器模型，以及為事件驅(qū)動的控制器和執(zhí)行器模型，本文做了詳細(xì)的闡述與分析，并在此基礎(chǔ)上建立了一個(gè)不確定參數(shù)的離散方程;對于系統(tǒng)的故障檢測，我們設(shè)計(jì)了一個(gè)狀態(tài)觀測器;對于故障檢測系統(tǒng)的穩(wěn)定性條件，可以利用李雅普諾夫穩(wěn)定性判據(jù)得出。這些都通過了仿真結(jié)果的驗(yàn)證，從而說明了這個(gè)方法是可以實(shí)施的。
　　在本文的最后，概括歸納了重點(diǎn)工作與主要的創(chuàng)新點(diǎn)，并在其上拓展寬度，對今后的研究工作打下了堅(jiān)實(shí)的基