多速率NCS能控性分析及稳定性研究

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自从网络控制系统(NCS)这个概念被提出以来,NCS已逐渐成为了控制理论中的一个热门的研究领域。由于NCS的广泛应用,随之也带来了不少控制方面的难题与挑战。而目前,有关NCS的研究成果几乎都建立在系统中各个节点的采样速率都是一致的假设前提下。但是,在实际应用系统中,各个节点的采样速率实际上是互不相同或不完全相同的。于是研究人员提出了多速率网络控制系统这样一个概念,以期能更准确地描述网络控制系统,更好地解决网络控制系统在实际应用中出现的一些问题。本文是首先针对同时具有时延及丢包的多速率NCS系统进行建模,将其建模成一个离散开关线性系统,然后根据相关的开关系统能控性理论,分析了该模型的能控性,得出该模型能控集的一系列的相关结论,并通过举例计算验证了结论的有效性。其次,本文还对多速率NCS的模型进行了稳定性分析,基于Lyapunov的方法,应用切换系统稳定性分析的一些特性,得出了该模型渐进稳定的充要条件,并通过举例子来验证该结论的有效性。并且,本文还运用了确定各子系统的滞留时间的方法,然后得出多速率NCS系统指数稳定的充要条件,设计出系统关于指数稳定的稳定性控制器,并通过举例子来验证该结论的有效性。
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