基于Zigbee技術的無線網絡系統(tǒng)的建模與控制.pdf

1、網絡控制系統(tǒng)是計算機技術、通訊技術和控制技術等發(fā)展與融合的產物，作為控制系統(tǒng)發(fā)展的新階段，它體現了控制系統(tǒng)向網絡化、集成化、智能化發(fā)展的趨勢。網絡控制系統(tǒng)由于其成本低、便于安裝維護、信息共享、便于擴展等優(yōu)點，在工業(yè)自動化、航空航天領域、智能家居系統(tǒng)、智能交通等方面得到了廣泛的應用。無線網絡作為有線網絡的補充和延伸也得到了廣泛的應用。然而，由于無線通訊網絡被引入到控制系統(tǒng)中，許多新問題也隨之而生，如:網絡誘導時延、數據丟包、亂序等。傳統(tǒng)的

2、控制理論需要經過重新評估才能被應用到無線網絡控制系統(tǒng)中。
　　 針對無線網絡控制系統(tǒng)中存在的問題，本論文研究了一類基于Zigbee技術的無線網絡控制系統(tǒng)的建模與控制問題。
　　 首先，為了更好地理解無線網絡的傳輸特性，我們搭建了一個基于無線網絡控制系統(tǒng)的實驗平臺。通過大量的實驗，建立了無線網絡在單跳和多跳拓撲結構下傳輸時延的泊松分布參數模型。并通過無線網絡環(huán)境下的狀態(tài)估計，驗證了該模型的有效性。
　　 其次，針對

3、于無線網絡中同時存在數據時延和數據丟包的現象，討論了無線網絡控制系統(tǒng)的建模問題。提出了帶有時變時延的切換系統(tǒng)的新的模型，并基于建立的模型，研究了使閉環(huán)系統(tǒng)鎮(zhèn)定的控制器的設計和H∞控制問題。數值仿真驗證了算法的有效性。
　　 最后，研究了當被控對象為不穩(wěn)定對象時，使無線網絡控制系統(tǒng)鎮(zhèn)定的條件。通過引入增廣狀態(tài)的方法建立了整個閉環(huán)系統(tǒng)的切換模型。并采用異步動態(tài)系統(tǒng)理論，得到了依賴于數據時延和數據丟包的控制器的設計方法。數值仿真驗證了