帶有量化的網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)的鎮(zhèn)定研究.pdf

1、自從數(shù)字控制器用于反饋系統(tǒng)，量化誤差的研究在數(shù)字控制系統(tǒng)就成為一個重要的研究領(lǐng)域.如今，許多控制系統(tǒng)是經(jīng)具有受限帶寬的通訊通道遠(yuǎn)程實現(xiàn)的，我們稱之為遠(yuǎn)程控制系統(tǒng).在這樣的系統(tǒng)中，通訊鏈路通常是由不同的應(yīng)用程序共享的，一個自然的問題是減少需要傳輸?shù)男畔⒘浚瑫r保證能實現(xiàn)確定的閉環(huán)性能.在遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)中，對象和控制器是物理分離的，傳感器信息（發(fā)送給控制器）與控制信號（反饋給對象）是經(jīng)一個通訊網(wǎng)絡(luò)連接的.換句話說，通過控制系統(tǒng)元件（傳感器、控

2、制器、執(zhí)行器）間的一個共享通訊通道，交換反饋信息.而且，很自然的假設(shè)控制與量測信號同時被量化.分析量化影響的一個簡單經(jīng)典的方法是處理量化誤差為以一個扇形界為界的不確定項或非線性項.進而，研究量化影響的魯棒分析工具，如絕對穩(wěn)定性理論可以直接應(yīng)用于研究量化影響.而且，控制參數(shù)對于最小量化影響是最優(yōu)的，此方法稱為扇形界方法.因此，利用扇形界方法來研究帶有輸入與輸出量化的網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)具有重要的理論與實際意義.
　　以下為本文的主要研究工作

3、:
　　在第一章中，介紹了本文研究的理論意義以及國內(nèi)外現(xiàn)狀.
　　在第二章中，研究了涉及信號量化與數(shù)據(jù)丟包的網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)的動態(tài)輸出反饋控制問題.被控系統(tǒng)的狀態(tài)是不可測的，而且量測輸出信號與控制輸出信號在經(jīng)過網(wǎng)絡(luò)傳輸之前被對數(shù)量化.由于通道帶寬受限，使得由傳感器到控制器的通訊通道、由控制器到執(zhí)行器的通道，可能發(fā)生隨機丟包，因此，閉環(huán)系統(tǒng)被建模為含有四個子系統(tǒng)的離散切換系統(tǒng).利用扇形界方法與平均駐留時間方法，以非線性矩陣不等式的

4、形式給出閉環(huán)系統(tǒng)指數(shù)穩(wěn)定的充分條件，并通過求解一個非線性最小化問題得出動態(tài)控制器.
　　在第三章中，研究了帶有隨機丟包及輸入與輸出對數(shù)量化的網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)的鎮(zhèn)定問題，其中，丟包率與量化誤差參數(shù)是給定的.運用Lyapunov泛函方法，以線性矩陣不等式形式設(shè)計了動態(tài)輸出反饋控制器.
　　在第四章中，研究了具有數(shù)據(jù)丟包與時滯的線性網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)的鎮(zhèn)定問題，采用時滯輸入法建模網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)為包含兩個子系統(tǒng)的時滯切換系統(tǒng).利用切換系統(tǒng)方法與