具有時(shí)延和丟包的網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)的分析與控制.pdf

1、本論文首先對(duì)網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)的研究現(xiàn)狀進(jìn)行了總結(jié)，并分別對(duì)網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)中由于網(wǎng)絡(luò)的介入而引發(fā)的一些基本問題：節(jié)點(diǎn)的驅(qū)動(dòng)方式、數(shù)據(jù)采樣、網(wǎng)絡(luò)誘導(dǎo)時(shí)延、單包傳輸與多包傳輸、數(shù)據(jù)包的丟失及時(shí)序錯(cuò)亂和網(wǎng)絡(luò)調(diào)度等問題進(jìn)行了總結(jié)與闡述。 對(duì)網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)中普遍存在的網(wǎng)絡(luò)誘導(dǎo)時(shí)延的特性進(jìn)行了分析，闡述了網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)中網(wǎng)絡(luò)誘導(dǎo)時(shí)延的組成、產(chǎn)生的原因以及不同控制網(wǎng)絡(luò)所具有的時(shí)延的特性。針對(duì)網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)中三種不同類型的時(shí)延--確定性時(shí)延、隨機(jī)時(shí)延和時(shí)變時(shí)

2、延，對(duì)閉環(huán)網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)進(jìn)行了建模。特別地，將隨機(jī)時(shí)延和時(shí)變時(shí)延歸入系統(tǒng)的不確定部分，從而將閉環(huán)網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)建模為離散不確定系統(tǒng)。 對(duì)網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)中存在的數(shù)據(jù)包傳輸丟失的現(xiàn)象，分析其產(chǎn)生的原因和數(shù)據(jù)丟包的特性。針對(duì)網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)中兩種類型的數(shù)據(jù)包丟失過程--確定性丟包過程和隨機(jī)丟包過程，對(duì)閉環(huán)網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)進(jìn)行了建模。將確定性丟包過程建模為以一定的速率閉合的開關(guān)，從而將閉環(huán)系統(tǒng)建模為受結(jié)構(gòu)事件率約束的異步動(dòng)態(tài)系統(tǒng)；考慮兩種情況的隨機(jī)丟

3、包過程：一是任意丟包過程，另一個(gè)是Markove丟包過程，得到更具有普遍性的隨機(jī)丟包網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)模型。 對(duì)于同時(shí)存在網(wǎng)絡(luò)誘導(dǎo)時(shí)延和數(shù)據(jù)包丟失的網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)進(jìn)行了建模、穩(wěn)定性分析和控制器的設(shè)計(jì)。對(duì)于存在確定性時(shí)延和確定性丟包過程的網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)，分別建立了狀態(tài)反饋和動(dòng)態(tài)輸出反饋控制下的閉環(huán)系統(tǒng)模型，給出了保持系統(tǒng)指數(shù)穩(wěn)定的充分條件和控制器的設(shè)計(jì)；對(duì)于存在時(shí)變時(shí)延和確定性丟包過程的網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)，將其建模為離散不確定系統(tǒng)，利用不確定性理