網(wǎng)絡化系統(tǒng)的魯棒模型預測控制.pdf

1、誕生于20世紀70年代中期的模型預測控制由于具有模型簡單、便于計算機實現(xiàn)、能有效處理輸入輸出硬約束等優(yōu)點而被廣泛應用于復雜工業(yè)過程控制，特別是石油、化工、冶金、機械等工業(yè)部門。此外，由于數(shù)學模型的近似性和不確定性、系統(tǒng)非線性的效應、測量的不準確、控制系統(tǒng)本身的參數(shù)變化等原因，實際運行的工程系統(tǒng)都會受到不確定性的影響，為了解決這類具有不確定性系統(tǒng)的控制問題，魯棒控制理論便應運而生。另外一方面，20世紀80年代后期至90年代，計算機網(wǎng)絡被越

2、來越多地應用到自動控制領域。網(wǎng)絡化控制系統(tǒng)與傳統(tǒng)的控制系統(tǒng)相比具有成本低、安裝維護簡便、可靠性高、具有較好的模塊化和靈活性等優(yōu)點，但是其自身存在著時延，數(shù)據(jù)丟包等問題，使得整個控制系統(tǒng)的分析和設計變得復雜起來，所以如何設計出能有效處理這些問題的網(wǎng)絡控制系統(tǒng)已經(jīng)成為目前控制領域的一個研究熱點之一。
　　本文在已有的魯棒模型預測控制研究成果的基礎上，首先研究了具有數(shù)據(jù)丟包的離散系統(tǒng)的魯棒模型預測控制算法的設計問題，采用了一個滿足伯努利

3、分布的隨機序列來建模數(shù)據(jù)丟包現(xiàn)象，設計出了在系統(tǒng)存在參數(shù)不確定性和數(shù)據(jù)丟包的情況下能滿足一定閉環(huán)隨機穩(wěn)定性的魯棒模型預測控制器，最后將結(jié)論應用到經(jīng)典的角度定位系統(tǒng)來說明所設計的算法比N.Wada等人設計的算法具有更好的控制效果。另外，文章分別研究了具有狀態(tài)時滯和輸入時滯的離散不確定系統(tǒng)的魯棒模型預測控制算法設計問題，系統(tǒng)的不確定性同樣假設為凸多面體不確定性，時滯被假設為未知的常數(shù)但是其上界是已知的常數(shù)，由于采用了參數(shù)依賴Lyapunov