基于凸多面體模型的網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì).pdf

1、隨著網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)的高速發(fā)展以及控制系統(tǒng)規(guī)模的日益擴(kuò)大，網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)(networked control systems, NCS)應(yīng)運(yùn)而生。NCS既是一種優(yōu)勢(shì)強(qiáng)大、性能卓越、運(yùn)行高效、維護(hù)方便的控制系統(tǒng)，同時(shí)也是涉及多門學(xué)科、跨越多個(gè)領(lǐng)域、凝聚多種技術(shù)、采用多種研究方法的復(fù)雜的全分布式控制系統(tǒng)，它可以應(yīng)用于幾乎任何帶有控制器的分布設(shè)備需要進(jìn)行數(shù)據(jù)交換的場(chǎng)合，體現(xiàn)了控制系統(tǒng)向網(wǎng)絡(luò)化、集成化、分布化及節(jié)點(diǎn)智能化的發(fā)展趨勢(shì)。但是，

2、由于NCS中網(wǎng)絡(luò)的介入，必然產(chǎn)生網(wǎng)絡(luò)誘導(dǎo)時(shí)延、數(shù)據(jù)包時(shí)序錯(cuò)亂、數(shù)據(jù)包丟失等問(wèn)題，這些問(wèn)題的存在，不但會(huì)使控制系統(tǒng)的性能降低，嚴(yán)重時(shí)將導(dǎo)致系統(tǒng)不穩(wěn)定，從而使得對(duì)NCS的分析和設(shè)計(jì)變得非常復(fù)雜。本文針對(duì)帶有不確定網(wǎng)絡(luò)時(shí)延的網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)的穩(wěn)定性進(jìn)行研究，提出用凸多面體模型來(lái)描述系統(tǒng)的不確定性，利用線性矩陣不等式(LMI)方法給出閉環(huán)系統(tǒng)魯棒穩(wěn)定的條件，并設(shè)計(jì)滿足系統(tǒng)性能要求的輸出反饋控制器。
　　首先，文章介紹了網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)的基本概念和

3、網(wǎng)絡(luò)控制理論的發(fā)展概況、研究?jī)?nèi)容及現(xiàn)狀；其次，介紹了網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)的實(shí)時(shí)仿真工具TrueTime，分析網(wǎng)絡(luò)誘導(dǎo)時(shí)延的組成和特性，利用TrueTime仿真研究來(lái)說(shuō)明網(wǎng)絡(luò)時(shí)延對(duì)系統(tǒng)性能的影響。針對(duì)不確定時(shí)延(有界)的網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)，建立基于凸多面體結(jié)構(gòu)的離散系統(tǒng)模型，利用線性矩陣不等式保證凸多面體結(jié)構(gòu)約束條件的成立，通過(guò)求解線性矩陣不等式組，給出動(dòng)態(tài)輸出反饋控制器參數(shù)的設(shè)計(jì)方法，同時(shí)滿足系統(tǒng)穩(wěn)定性的要求。最后進(jìn)行TrueTime仿真研究，驗(yàn)證該