模糊奇異系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)量化控制研究.pdf

1、網(wǎng)絡(luò)化控制系統(tǒng)是近十幾年來控制領(lǐng)域研究的一個熱點，它是指將控制器，執(zhí)行器，被控對象以及傳感器等部件通過公共的通訊網(wǎng)絡(luò)連接起來，實現(xiàn)信息的交互與共享的控制系統(tǒng)。與傳統(tǒng)的點對點控制系統(tǒng)相比，它具有成本低，安裝維護(hù)方便，可擴(kuò)充性強(qiáng)等優(yōu)點，在許多實際領(lǐng)域已經(jīng)得到了廣泛的應(yīng)用。然而，通訊網(wǎng)絡(luò)的引入在簡化了控制結(jié)構(gòu)的同時也帶來了許多新的問題，例如：當(dāng)網(wǎng)絡(luò)中有兩個或多個節(jié)點需要同時發(fā)送信息時，就會產(chǎn)生由于競爭引起的網(wǎng)絡(luò)時延，甚至丟包現(xiàn)象；同時，網(wǎng)絡(luò)的

2、負(fù)載容量是有限的，當(dāng)傳感器或控制器發(fā)送的實際數(shù)據(jù)過大時，就需要引入量化器來對數(shù)據(jù)進(jìn)行編碼傳輸，以降低網(wǎng)絡(luò)的通訊負(fù)載，但是，量化器的引入會帶來量化誤差等現(xiàn)象。因此，需要對網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)展開全新的研究。
　　另一方面，非線性系統(tǒng)由于在實際中的廣泛存在，一直都是人們研究的重點。由于基于T-S模型的模糊控制理論能將非線性問題轉(zhuǎn)化為局部線性問題進(jìn)行研究分析，得到了越來越多的學(xué)者的關(guān)注。近些年來，一些學(xué)者發(fā)現(xiàn)，將傳統(tǒng)的控制系統(tǒng)模型寫為奇異系統(tǒng)的

3、形式能夠大大減少模糊規(guī)則的數(shù)目，由此開啟了模糊奇異系統(tǒng)的研究。
　　本文針對于網(wǎng)絡(luò)化的模糊奇異系統(tǒng)展開研究?？紤]網(wǎng)絡(luò)中存在傳輸時延，數(shù)據(jù)丟包，量化誤差等情況下的模糊奇異系統(tǒng)的控制與狀態(tài)估計等問題。本論文的主要內(nèi)容包括以下幾點：
　?。?）針對于網(wǎng)絡(luò)傳輸過程中存在數(shù)據(jù)丟包與量化誤差的情況，研究了離散模糊奇異系統(tǒng)的狀態(tài)反饋控制問題。網(wǎng)絡(luò)丟包過程采用伯努力模型來描述，量化誤差描述為扇形不確定性的形式。在此基礎(chǔ)上，通過求解線性矩陣不

4、等式，給出了使整個離散閉環(huán)模糊奇異系統(tǒng)正則、因果、穩(wěn)定的充分條件。該狀態(tài)反饋控制器的參數(shù)可通過求解線性矩陣不等式組來求得。數(shù)值仿真驗證了該方法的有效性。
　?。?）考慮多通道傳輸網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)，針對系統(tǒng)狀態(tài)不可測而輸出可測的情況下，研究了離散模糊奇異系統(tǒng)的動態(tài)輸出反饋控制問題。采用帶補(bǔ)償?shù)牟δＰ蛠砜坍嬰S機(jī)丟包的過程，并將對數(shù)量化器引起的量化誤差描述為扇形不確定性的形式。通過構(gòu)造動態(tài)輸出反饋控制器，給出了使整個離散閉環(huán)模糊奇異系統(tǒng)