網(wǎng)絡控制系統(tǒng)的故障診斷.pdf

1、近年來對網(wǎng)絡控制系統(tǒng)(Networked Control Systems，NCS)的研究引起了越來越多的學者廣泛的興趣，為了確保NCS運行的可靠性，對于NCS故障診斷問題的研究至關重要，但是目前對于非線性NCS故障診斷問題研究的成果還很少。
　　 首先，本文充分考慮了網(wǎng)絡化控制系統(tǒng)的非線性特性，構(gòu)建了具有時延傳輸?shù)倪B續(xù)非線性網(wǎng)絡控制系統(tǒng)的數(shù)學模型；設計了魯棒控制器使模型在不確定性參數(shù)和外界干擾存在的條件下仍能保證系統(tǒng)穩(wěn)定；然后采

2、用基于觀測器的魯棒控制方法，構(gòu)造一個故障觀測器，產(chǎn)生NCS的殘差，運用Lyapunov穩(wěn)定準則和魯棒工具箱LMI方法得到控制器以及觀測器增益；最后通過仿真驗證了該算法的有效性。
　　 其次，在離散動態(tài)模型的基礎上，建立了具有時延和丟包情況的非線性網(wǎng)絡控制系統(tǒng)的T-S模糊模型；并分析了此模型的故障診斷問題，利用主導子系統(tǒng)的思想，設計了T-S模糊控制器，并給出了閉環(huán)控制系統(tǒng)漸進穩(wěn)定的充分條件；然后構(gòu)造T-S模型的非線性NCS的模糊觀

3、測器，討論了系統(tǒng)進行故障診斷的方法；仿真實例表明所設計的方法可以使閉環(huán)系統(tǒng)漸進穩(wěn)定并且能夠快速的檢測故障，而且具有較強的魯棒性。
　　 最后，利用MATLAB中專門為NCS設計的Turetime工具箱，利用其核心模塊和網(wǎng)絡模塊，建立網(wǎng)絡控制系統(tǒng)的仿真模型；改變其模塊中的參數(shù)，如網(wǎng)絡模式、調(diào)度策略、丟包率、數(shù)據(jù)傳輸率等，來分析網(wǎng)絡本身的特征對系統(tǒng)的影響；并且對網(wǎng)絡控制系統(tǒng)的時延和丟包狀況下的故障診斷進行仿真研究，取得了很好的仿真效