基于魯棒控制的網絡控制系統應用系統開發(fā).pdf

1、隨著社會經濟的不斷發(fā)展，國家強力推行“中國制造2025”、“互聯網+”等政策有力地促進了社會科技進步，助推了計算機技術、控制網絡及通信技術的高速發(fā)展。與此同時，高速EtherNet以及EtherCAT總線技術的高速發(fā)展，為網絡控制系統(NCS)的革新提供可靠保障，有利于系統應用及推廣。NCS具有網絡化、集成化、分布化和控制節(jié)點智能化等結構特點，然而由于系統加入了網絡，難免給系統引入了一系列問題，包括時延、數據包的丟失、時序錯亂等。上述問

2、題不僅會降低系統控制性能，而且也是導致系統不穩(wěn)定的潛在因素。因此，論文主要針對網絡時延問題，以計算機控制網絡的QoS為基礎，以控制性能指標為目標，設計了基于魯棒控制算法的網絡控制器設計，并搭建了網絡控制系統實驗平臺，具體工作如下:
　　(1)研究了存在時延的網絡控制系統，應用魯棒控制方法設計存在時延的系統控制器。通過構建網絡控制系統的連續(xù)系統數學模型，并轉化為離散系統模型，將系統控制回路的不確定誘導時延轉化為被控對象離散系統數學模

3、型系數，然后構建動態(tài)閉環(huán)控制系統模型。運用Lyapunov理論證明系統全域漸近穩(wěn)定性，將其轉化為線性矩陣不等式(LMI)方程的存在性求解問題，并求解系統控制律。
　　(2)應用實時性較好的TrueTime工具箱聯合Matlab設計仿真控制系統，在給定的不同載荷下，對時延和無時延兩種情況分別進行控制算法仿真，以驗證研究設計的系統控制算法的控制性能，仿真結果表明控制算法的有效性。
　　(3)為了進一步驗證NCS的魯棒控制算法對于