一類具有丟包和時延的網(wǎng)絡控制系統(tǒng)的反饋控制.pdf

1、計算機技術、控制技術、網(wǎng)絡技術和通信技術的快速發(fā)展，促使網(wǎng)絡控制統(tǒng)(Networked Control Systems)的研究成為現(xiàn)代控制理論研究的一個重要領域。在網(wǎng)絡控制系統(tǒng)帶來成本低、易擴展、資源共享、結構靈活等眾多優(yōu)點的同時，由于通信網(wǎng)絡的不可靠性，不可避免地給系統(tǒng)帶來了傳輸時延、數(shù)據(jù)丟包、通信約束等問題，這些問題直接地影響到系統(tǒng)的性能。如何解決這些問題給網(wǎng)絡控制系統(tǒng)帶來的影響具有重要的理論和實際意義。
　　本文研究了一類具

2、有雙通道數(shù)據(jù)丟包和網(wǎng)絡誘導時延的網(wǎng)絡控制系統(tǒng)的反饋控制問題，主要工作概述如下：
　　首先，研究了具有雙通道數(shù)據(jù)丟包和短時延的網(wǎng)絡控制系統(tǒng)的輸出反饋控制問題。假設網(wǎng)絡控制系統(tǒng)的傳感器、控制器和執(zhí)行器都采用時間驅(qū)動，并且具有相同的執(zhí)行周期，全局時鐘同步，將閉環(huán)網(wǎng)絡控制系統(tǒng)建模成具有四個模態(tài)的離散Markov跳變線性系統(tǒng)。然后，通過隨機穩(wěn)定性原理與線性矩陣不等式方法，分析該系統(tǒng)的隨機穩(wěn)定性，最后設計出基于觀測器的輸出反饋控制器。

3、　　其次，在上述研究的基礎上，我們考慮網(wǎng)絡控制系統(tǒng)運行時，除了具有數(shù)據(jù)丟包，還存在長時變時延的情形。當發(fā)生數(shù)據(jù)丟包時，控制器和執(zhí)行器采取保持輸入策略，將不同情況下的數(shù)據(jù)丟包問題建模成離散的切換時滯系統(tǒng)。其中的穩(wěn)定子系統(tǒng)描述數(shù)據(jù)包成功傳輸?shù)木W(wǎng)絡控制系統(tǒng)的動態(tài)，而用不穩(wěn)定子系統(tǒng)描述丟包時的網(wǎng)絡控制系統(tǒng)的動態(tài)。進而，運用切換時滯系統(tǒng)理論和平均駐留時間的方法，結合線性矩陣不等式技術，給出該網(wǎng)絡控制系統(tǒng)的指數(shù)穩(wěn)定性條件，分析了最大允許數(shù)據(jù)丟包率與