基于時間片劃分的MIMO網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)建模與研究.pdf

1、近年來,網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)一直是控制領(lǐng)域的研究熱點之一。目前已有的研究主要以單一被控對象為主體,關(guān)于多個被控對象共享網(wǎng)絡(luò)的MIMO網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)的研究鮮有見報。且多數(shù)的研究結(jié)論建立在傳感器同步采樣的假設(shè)上,對異步采樣的研究較少?；诖搜芯楷F(xiàn)狀,本文提出一種基于時間片劃分的異步采樣法,對多回路共享網(wǎng)絡(luò)的MIMO網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)展開研究。
　　 本文首先研究了使用傳感器同步采樣法時,具有多回路的MIMO網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)。建立了具有固定時延MIMO網(wǎng)

2、絡(luò)控制系統(tǒng)離散模型,用Lyapunov函數(shù)法分析了系統(tǒng)的穩(wěn)定性,給出了控制器設(shè)計方法;并將多回路同步控制約束轉(zhuǎn)化為以性能指標(biāo)約束,給出具有H∞最優(yōu)性能指標(biāo)γ*的控制器設(shè)計方法。
　　 其次,針對同步采樣下,因回路間優(yōu)先級的設(shè)置而導(dǎo)致出現(xiàn)發(fā)送等待,造成系統(tǒng)性能下降的不足,提出了基于時間片劃分的異步采樣法。給出了異步采樣方法下固定時延MIMO網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)的模型,利用Lyapunov函數(shù)與LMI方法,給出了閉環(huán)系統(tǒng)穩(wěn)定的條件,給出了控

3、制器設(shè)計方法,并通過仿真驗證了方法的有效性。
　　 針對存在干擾的MIMO網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng),進一步用基于時間片劃分的異步采樣法研究了具有時變干擾時延的MIMO網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)。對于時延小于一個時間片長度的情形,通過分段積分法,將傳輸時延和干擾時延分離,利用向量范數(shù)的性質(zhì)和積分中值定理,將干擾時延的影響描述成參數(shù)不確定性問題。并利用Lyapunov函數(shù)與變量分離法,給出了控制器設(shè)計方法。
　　 最后,針對時延大于一個時間片長度的情