具有隨機(jī)長時延和不確定參數(shù)的網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)穩(wěn)定性研究.pdf

1、網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)(NCSs，Networked Control Systems)即控制網(wǎng)絡(luò)，又稱為分布式控制系統(tǒng)，融合了傳感器、網(wǎng)絡(luò)、計算機(jī)、電子以及網(wǎng)絡(luò)通信等技術(shù)于一體，相比于傳統(tǒng)的點(diǎn)對點(diǎn)式控制系統(tǒng)，具有著安裝維護(hù)方便、信息集成度高、系統(tǒng)布線少、靈活可靠性強(qiáng)等眾多優(yōu)點(diǎn)。盡管網(wǎng)絡(luò)的加入為控制系統(tǒng)帶來諸多的便利，但同時也引入了一些亟待解決的問題，如時延、丟包以及時序錯亂等顯著影響系統(tǒng)服務(wù)質(zhì)量甚至穩(wěn)定性的問題。針對于此，本文主要對具有隨機(jī)長時延

2、、丟包以及參數(shù)抖動的NCSs的進(jìn)行相關(guān)控制器設(shè)計和穩(wěn)定性分析，具體工作如下:
　　首先，描述了NCS的概念以說明課題研究目的和意義，概述了國內(nèi)外研究現(xiàn)狀以及NCS的發(fā)展歷程，并對本文所涉及的矩陣不等式、魯棒控制、保性能控制、異步動態(tài)系統(tǒng)以及相應(yīng)的引理和定義也做了簡要介紹。
　　其次，依據(jù)系統(tǒng)的抗干擾能力，將系統(tǒng)分為一般連續(xù)系統(tǒng)以及含有不確定參數(shù)的控制系統(tǒng)。鑒于前者需要有較高的控制性能，因此本文基于李雅普諾夫函數(shù)和魯棒理論，給

3、出了保性能控制器設(shè)計以及相應(yīng)的性能指標(biāo)，該控制器針對不同時延均能實(shí)現(xiàn)快速穩(wěn)定。而對于后者，本文先考慮系統(tǒng)理想無丟包的情況，設(shè)計了系統(tǒng)參數(shù)抖動時依然有著良好控制性能的魯棒控制器，然后，通過用網(wǎng)絡(luò)開關(guān)去模擬系統(tǒng)丟包的方法，將系統(tǒng)建模成異步動態(tài)系統(tǒng)，綜合考慮了長時延、丟包以及參數(shù)抖動等特性，獲得保障系統(tǒng)穩(wěn)定的充分條件。最后通過幾組數(shù)值仿真驗(yàn)證了所設(shè)計方法的正確性和有效性。
　　再次，對于復(fù)雜的多輸入系統(tǒng)，本文基于多入單出的思想方法，將系