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随着网络技术的迅速发展,研究者将网络应用到控制中,将传感器接收到的数据通过网络传输到执行器。网络化结构相比传统的点对点的设计有安装成本低、灵活性强、资源利用率高、安装简单、易于维护等优点。这促使传统结构向分布式结构的转变。相应的越来越多的学者研究网络控制系统,即一种将传感器、控制器、执行器通过网络连接而成的反馈控制系统。网络控制系统中传感器,执行器和控制单元共享一个共同的通信介质,在许多领域中(例如,在飞机、汽车和建筑自动化)有应用。与此同时,网络的引入使系统的分析与设计变得复杂。在许多理想假设下得到的传统控制理论需要重新评估,才可以应用到网络控制系统。由于采样数据通过网络传输,则不可避免的产生时延。而时延,不管是常时延还是时变时延,常常导致系统性能破坏甚至使系统失稳。在进行控制器设计时,系统的稳定性是考虑的首要问题。因此网络控制系统的稳定性受到广泛的关注。本论文研究了几类具有时延的网络控制系统的稳定性。(1)研究时延小于一个采样周期且在一个有限区间内任意取值的被控连续系统的稳定性。考虑时不变状态反馈控制器,将网络控制系统用切换系统模型来表示,通过构造参数依赖的Lyapunov函数,给出了在最大丢包率下的闭环网络控制系统的指数稳定性的充分条件及控制器的设计方法。进一步考虑控制器的抗干扰能力,设计非脆弱状态反馈控制器,将闭环网络控制系统用切换系统来表示,通过鲁棒控制方法、矩阵方法,得到系统非脆弱指数稳定性判据。(2)研究一类具有时延与丢包的网络控制系统的H∞指数稳定性问题。引入缓冲器,则时延在小于一个采样周期的有限个数上取值。考虑时延与丢包,将闭环状态反馈网络控制系统建模为一类离散切换系统。系统中的每一子系统对应一个事件。分别针对事件发生率固定与切换信号满足Markov链两种情况,得到系统H∞指数稳定的充分条件。通过解线性矩阵不等式及带逆约束的线性矩阵不等式得到H∞状态反馈控制器的解。(3)研究一类具有离散时间的Markov跳变系统的稳定性。考虑传感器到控制器的时延与控制器到执行器的时延,将网络控制系统描述为Markov跳变系统。分别给出在状态反馈与输出反馈控制器作用下,系统随机稳定的充分必要条件。基于迭代线性矩阵不等式,给出模型依赖反馈控制器的设计方法。(4)研究一类具有量化与时延的不确定离散线性被控系统的随机稳定性。考虑网络时延与量化器为时变且具有Markov跳变特性,将网络控制系统建模为含不确定参数的切换线性系统。基于鲁棒控制方法及随机跳变理论得到系统随机稳定的条件。通过解线性矩阵不等式,得到依赖于量化器的模式与时延值的输出反馈控制器。(5)研究具有时延的连续切换系统的网络控制系统的稳定性。考虑时变时延与时变采样,利用泰勒级数近似法得到近似系统,并将近似系统用具有多面体不确定性的系统来描述。基于近似系统,得到依赖于切换模式的状态反馈控制器,使得近似系统稳定,再给出原系统稳定的条件。