基于模型的網(wǎng)絡(luò)化離散控制系統(tǒng)分析與綜合.pdf

1、作為近年來控制領(lǐng)域的前沿課題之一，網(wǎng)絡(luò)化控制系統(tǒng)的研究即是利用共享通信網(wǎng)絡(luò)將空間分布的傳感器、控制器和執(zhí)行器連接起來實現(xiàn)被控對象實時反饋控制。在控制回路中引入共享網(wǎng)絡(luò)可以實現(xiàn)諸多優(yōu)點，如：降低安裝成本、減少系統(tǒng)布線、簡化系統(tǒng)維護(hù)和故障診斷等。但同時網(wǎng)絡(luò)化控制系統(tǒng)也存在自身固有的缺陷，如：網(wǎng)絡(luò)帶寬限制、網(wǎng)絡(luò)延時和網(wǎng)絡(luò)丟包。這些問題的存在導(dǎo)致系統(tǒng)性能變差，嚴(yán)重時甚至使閉環(huán)系統(tǒng)失穩(wěn)，因此有必要對網(wǎng)絡(luò)化控制系統(tǒng)進(jìn)行深入的研究。本文在總結(jié)前人工作

2、的基礎(chǔ)上，針對網(wǎng)絡(luò)丟包和帶寬限制缺陷，研究網(wǎng)絡(luò)化控制系統(tǒng)的建模、分析和綜合問題。主要研究內(nèi)容包括如下幾方面：
　　 ⑴針對緩沖器容量受限的條件，分析具有多胞體不確定的網(wǎng)絡(luò)化離散控制系統(tǒng)的穩(wěn)定性。其中控制器接收到緩沖的傳感器信息的時間間隔隨機(jī)，且由于緩沖器容量受限，因而控制器接收的緩沖數(shù)據(jù)總量也相應(yīng)隨機(jī)。并分別給出一般性網(wǎng)絡(luò)化切換控制系統(tǒng)指數(shù)穩(wěn)定和由。Markov鏈驅(qū)動的網(wǎng)絡(luò)化控制系統(tǒng)指數(shù)均方穩(wěn)定的充分條件。
　　 ⑵研究

3、具有加性擾動不確定性的網(wǎng)絡(luò)化離散控制系統(tǒng)，其中控制器接收到傳感器信息的時間間隔隨機(jī)。推導(dǎo)出新的小增益原理，建立此問題與線性離散時間隨機(jī)系統(tǒng)H∞控制的關(guān)系?；诖私Y(jié)果，給出保證網(wǎng)絡(luò)化控制系統(tǒng)均方二次穩(wěn)定的充分條件，并采用遺傳算法和線性矩陣不等式技術(shù)設(shè)計控制器。
　　 ⑶推導(dǎo)出單包傳輸和多包傳輸策略下的Markovian線性跳變系統(tǒng)的分離原理。研究傳感器至控制器通道和控制器至執(zhí)行器通道都存在隨機(jī)丟包行為的網(wǎng)絡(luò)化控制系統(tǒng)。首先將丟包行