網(wǎng)絡(luò)化系統(tǒng)的有限時(shí)間穩(wěn)定性分析與綜合.pdf

1、網(wǎng)絡(luò)以其無(wú)法比擬的優(yōu)勢(shì)成為控制系統(tǒng)中傳輸信號(hào)的媒介，控制系統(tǒng)的各個(gè)部件通過(guò)實(shí)時(shí)共享資源的網(wǎng)絡(luò)聯(lián)接在一起，形成了網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)(NCSs)。過(guò)去的幾十年見(jiàn)證了網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)在各個(gè)領(lǐng)域中的快速發(fā)展，比如遠(yuǎn)程醫(yī)療、航空航天、工業(yè)自動(dòng)化和機(jī)器人系統(tǒng)等方面。網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)具有安裝成本低，易于實(shí)現(xiàn)與維護(hù)，具有較強(qiáng)的靈活性以及資源可共享性等特點(diǎn)和優(yōu)點(diǎn)。然而，由于網(wǎng)絡(luò)環(huán)境的復(fù)雜性，在控制系統(tǒng)研究和設(shè)計(jì)方面，專家學(xué)者們將要迎來(lái)一系列新的亟待解決的難題。此外，量

2、化器成為解決網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)中帶寬受限不可或缺的一部分，所以近年來(lái)眾多科研工作者將量化器列為研究重點(diǎn)之一。此外，傳統(tǒng)的李雅普諾夫漸近穩(wěn)定關(guān)注的是在無(wú)限時(shí)間區(qū)間范圍內(nèi)系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)軌跡和行為狀態(tài)，而有限時(shí)間穩(wěn)定著重反映系統(tǒng)在短暫時(shí)間內(nèi)的行為狀態(tài)，因此對(duì)系統(tǒng)的有限時(shí)間控制和分析成為學(xué)者關(guān)注的焦點(diǎn)。
　　本研究主要內(nèi)容包括：⑴針對(duì)離散隨機(jī)非線性系統(tǒng)，考慮系統(tǒng)測(cè)量值隨機(jī)量化的情況，對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行有限時(shí)間有界控制。對(duì)于不可靠的通信網(wǎng)絡(luò)，用兩個(gè)滿足伯努利

3、二項(xiàng)分布的隨機(jī)變量來(lái)對(duì)隨機(jī)出現(xiàn)的非線性及隨機(jī)量化進(jìn)行建模，設(shè)計(jì)了基于觀察器的控制器，并且對(duì)閉環(huán)誤差系統(tǒng)進(jìn)行有限時(shí)間有界的分析。由李雅普諾夫理論方法，得到了系統(tǒng)滿足隨機(jī)有限時(shí)間有界的充分條件?；诰€性矩陣不等式，得到了觀測(cè)器和控制器的增益，通過(guò)實(shí)例仿真驗(yàn)證了該方法的可行性。⑵針對(duì)離散隨機(jī)非線性混合時(shí)滯系統(tǒng)，考慮系統(tǒng)測(cè)量值量化的問(wèn)題，對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行有限時(shí)間有界及耗散性能分析。并且采用伯努利二項(xiàng)分布的隨機(jī)過(guò)程來(lái)描述非可靠的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中出現(xiàn)的隨機(jī)非線

4、性及隨機(jī)量化問(wèn)題。構(gòu)造保守性較小的李雅普諾夫泛函，得出使系統(tǒng)滿足有限時(shí)間有界并具備嚴(yán)格的兄）-7耗散性能的充分條件，并通過(guò)實(shí)例仿真驗(yàn)證了該方法具有良好的效果。⑶針對(duì)離散馬爾科夫混合時(shí)滯系統(tǒng)，考慮測(cè)量值量化和隨機(jī)非線性同時(shí)存在的情況，對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行有限時(shí)間有界及無(wú)源性能分析。通過(guò)構(gòu)造李雅普諾夫泛函，得出系統(tǒng)在馬爾科夫轉(zhuǎn)移概率矩陣部分未知的情況下滿足有限時(shí)間有界和無(wú)源性能的充分條件。并以線性矩陣不等式的形式表示，通過(guò)實(shí)際數(shù)值例子可表明結(jié)果的有效