基于狀態(tài)多時延模型的NCS時滯依賴魯棒容錯控制研究.pdf

1、網(wǎng)絡(luò)化控制系統(tǒng)(Networked Control System，NCS)是以網(wǎng)絡(luò)為傳輸介質(zhì)實現(xiàn)信息共享與傳輸?shù)姆答伩刂葡到y(tǒng)。在工程實踐中，NCS由于更加分散、復(fù)雜、龐大，一旦發(fā)生故障，帶來的危害也將難以估量和彌補(bǔ)，因此對其通過容錯設(shè)計．提高安全性、可靠性是一個具有理論和現(xiàn)實意義的研究課題。、近年來NCS的容錯控制已取得了一些初步的成果。歸結(jié)起來，在性能上，多以魯棒完整性和魯棒H,完整性問題為主，而實際中不僅希望在故障發(fā)生時閉環(huán)系統(tǒng)穩(wěn)定

2、，還希望具有一定的性能；在模型使用上，采用單一狀態(tài)時延模型，且時延下界以0處理，因而所得結(jié)果具有較大的保守性；在控制策略上，均采用狀態(tài)反饋，其在工程應(yīng)用中有較大局限性。
　　 本文從減少結(jié)果的保守性出發(fā)，分別采用狀態(tài)反饋控制策略和動態(tài)輸出反饋策略，基于考慮時延下界的狀態(tài)多時延模型，同時考慮網(wǎng)絡(luò)誘導(dǎo)時延和丟包的影響，對具有參數(shù)不確定性的NCS進(jìn)行了較為系統(tǒng)的魯棒容錯控制研究。具體內(nèi)容包括：基于狀態(tài)反饋控制策略，運(yùn)用Lyapunov

3、穩(wěn)定性理論和LMI方法，分別針對不考慮或考慮有限能量外部擾動的影響，研究了具有時變時延和丟包的不確定NCS的魯棒完整性、魯棒保性能或魯棒H∞完整性、魯棒H∞保性能等問題。通過構(gòu)造適當(dāng)?shù)腖yapunov-Krasovskii泛函，分別推證出了確保閉環(huán)NCS在執(zhí)行器或傳感器發(fā)生失效故障時，具有魯棒完整性、魯棒保性能或魯棒H∞完整性、魯棒H∞保性能的少保守性時滯依賴充分條件，并通過相應(yīng)的變換以求解LMIs的方法給出了相應(yīng)控制器的優(yōu)化設(shè)計方法。

4、基于動態(tài)輸出反饋控制策略，運(yùn)用Lyapunov穩(wěn)定性理論、LMI方法和矩陣分離技術(shù)，分別針對不考慮或考慮有限能量外部擾動的影響，研究了具有時變時延和丟包的不確定NCS的魯棒完整性及魯棒H∞完整性問題。在對時延進(jìn)行分段處理和未對系統(tǒng)模型進(jìn)行增廣處理的情形下，通過構(gòu)造適當(dāng)?shù)腖yapunov-Krasovskii泛函，分別推證出了當(dāng)執(zhí)行器或傳感器發(fā)生失效故障時，具有魯棒完整性及魯棒H∞完整性的時滯依賴充分條件，并利用矩陣的分離引理，有效地將非