帶有數(shù)據(jù)包丟失的網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)的分析與設(shè)計(jì).pdf

1、隨著控制系統(tǒng)規(guī)模的日益擴(kuò)大和計(jì)算機(jī)技術(shù)的飛速發(fā)展,網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)應(yīng)運(yùn)而生,并逐漸成為控制界的一個(gè)研究熱點(diǎn)。所謂網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng),是指通過(guò)實(shí)時(shí)網(wǎng)絡(luò)形成閉環(huán)的控制系統(tǒng),它具有信息資源共享、布線簡(jiǎn)單、系統(tǒng)擴(kuò)展和維護(hù)方便、可靠性和靈活性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)。但由于控制系統(tǒng)中網(wǎng)絡(luò)環(huán)節(jié)的引入,不可避免的存在著信息的傳輸時(shí)延、碰撞、時(shí)序錯(cuò)亂甚至數(shù)據(jù)包丟失等現(xiàn)象,這些都是導(dǎo)致系統(tǒng)性能下降甚至失穩(wěn)的重要因素。因此網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)給控制理論的研究帶來(lái)了新的挑戰(zhàn)和發(fā)展機(jī)遇。

2、>　　 本文針對(duì)數(shù)據(jù)包丟失這一NCS的核心問(wèn)題,提出了一些分析和設(shè)計(jì)方法:
　　 首先對(duì)數(shù)據(jù)包單包傳輸且存在數(shù)據(jù)包丟失情況下的網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)進(jìn)行了研究,建立了由Markov鏈描述數(shù)據(jù)包丟失情況的網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)的跳變線性系統(tǒng)模型,并根據(jù)相關(guān)理論分析了系統(tǒng)的穩(wěn)定性條件,給出了狀態(tài)反饋控制器的設(shè)計(jì)方法,通過(guò)仿真算例驗(yàn)證了結(jié)論的有效性。
　　 其次對(duì)數(shù)據(jù)包多包傳輸且存在數(shù)據(jù)包丟失情況下的網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)進(jìn)行了研究,建立了這種情況下的跳

3、變線性系統(tǒng)模型,根據(jù)Lyapunov穩(wěn)定性理論,通過(guò)LMI等工具,得出了系統(tǒng)隨機(jī)穩(wěn)定的充分條件,并給出了狀態(tài)反饋控制器的設(shè)計(jì)方法,通過(guò)仿真算例驗(yàn)證了所提方法的有效性。
　　 最后對(duì)同時(shí)具有網(wǎng)絡(luò)誘導(dǎo)時(shí)延和數(shù)據(jù)包丟失的網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)進(jìn)行了分析,根據(jù)時(shí)延和丟包的不同特征,分別建立了NCS的跳變系統(tǒng)模型和切換系統(tǒng)模型,利用相關(guān)理論給出了相應(yīng)的穩(wěn)定性條件,并分別給出了狀態(tài)反饋控制器和基于觀測(cè)器的動(dòng)態(tài)輸出反饋控制器的設(shè)計(jì)方法,仿真算例驗(yàn)證了結(jié)