具有長時延和數(shù)據(jù)丟包的網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)建模及穩(wěn)定性分析.pdf

1、網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)(networkedcontrolsystems，NCS)是通過網(wǎng)絡(luò)形成的反饋控制系統(tǒng)，其中被控制對象與控制器以及控制器與驅(qū)動器之間通過一個公共的網(wǎng)絡(luò)平臺連接，從而打破了傳統(tǒng)控制系統(tǒng)在空間物理位置上的限制，降低了系統(tǒng)連接復(fù)雜性、運(yùn)作成本和維護(hù)費(fèi)用，便于管理和控制一體化的實(shí)現(xiàn)，提高了信息集成度.但是，由于通訊網(wǎng)絡(luò)是一種非可靠的傳輸通道，當(dāng)受到外界干擾或發(fā)生網(wǎng)絡(luò)擁塞時，網(wǎng)絡(luò)上的數(shù)據(jù)在傳輸時會存在傳輸時延或丟包，因此對網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)

2、的研究較傳統(tǒng)控制系統(tǒng)更復(fù)雜.本文研究具有長時延和丟包的網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)的穩(wěn)定性，從控制的角度出發(fā)，通過設(shè)計(jì)確定性控制器討論長時延對系統(tǒng)穩(wěn)定性的影響，通過給出兩個采樣時刻間數(shù)據(jù)丟包的假設(shè)條件，討論丟包對系統(tǒng)穩(wěn)定性的影響.具體內(nèi)容如下:
　　 針對存在數(shù)據(jù)傳輸時延的連續(xù)網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)，假設(shè)系統(tǒng)的傳感器、控制器和執(zhí)行器分別為事件驅(qū)動、時間驅(qū)動和時間驅(qū)動，建立具有隨機(jī)長時延不確定連續(xù)系統(tǒng)的離散多時滯系統(tǒng)模型;利用離散Lyapunov方法分析該

3、系統(tǒng)模型的穩(wěn)定性，并給出基于線性矩陣不等式的穩(wěn)定性判別條件和控制器設(shè)計(jì)的迭代優(yōu)化算法;利用數(shù)值算例驗(yàn)證控制器算法的可行性和有效性.
　　 針對存在數(shù)據(jù)丟包的不確定連續(xù)網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)，在假設(shè)丟包數(shù)量為有界函數(shù)的情況下，建立相應(yīng)的連續(xù)時變時滯系統(tǒng)模型;運(yùn)用連續(xù)Lyapunov-Razumikhin方法分析該系統(tǒng)模型的穩(wěn)定性，并給出系統(tǒng)模型漸近穩(wěn)定的充分條件，設(shè)計(jì)基于矩陣不等式的狀態(tài)反饋控制器;利用數(shù)值算例驗(yàn)證控制器算法的可行性與有效性