網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)的穩(wěn)定性分析與量化反饋控制.pdf

1、網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)(NCS)是一種通過網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸和交換的閉環(huán)實(shí)時(shí)分布式控制系統(tǒng)。有限帶寬資源數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)的引入，導(dǎo)致控制系統(tǒng)中出現(xiàn)了像時(shí)延、丟包、錯(cuò)序等新問題。本文對(duì)存在時(shí)延、丟包、錯(cuò)序和量化誤差以及外部擾動(dòng)的NCS進(jìn)行了穩(wěn)定性分析，并基于相應(yīng)分析結(jié)果給出了相應(yīng)控制器的設(shè)計(jì)方法。
　　第一章，概要地給出了NCS的研究背景、目的和意義。并針對(duì)NCS中存在的時(shí)延、丟包、錯(cuò)序和量化誤差等問題，給出了國(guó)內(nèi)外對(duì)于這些問題的研究現(xiàn)狀。對(duì)已經(jīng)存在的

2、研究結(jié)果進(jìn)行分析，總結(jié)出了這些問題的不同特點(diǎn)和處理方法。
　　第三章，針對(duì)NCS雙通信信道中均有時(shí)延、丟包和錯(cuò)序以及受控系統(tǒng)存在外部擾動(dòng)的的情況，對(duì)NCS的H∞控制問題進(jìn)行了討論。利用數(shù)據(jù)包處理器(DPP)，對(duì)錯(cuò)序問題的進(jìn)行處理。將丟包視為一種特殊的時(shí)延，并假定時(shí)延遵循Markov跳變規(guī)律變化。對(duì)閉環(huán)Markov跳變系統(tǒng)的隨機(jī)穩(wěn)定性進(jìn)行分析，并基于分析結(jié)果設(shè)計(jì)出一個(gè)H∞輸出反饋控制器，在保證閉環(huán)控制系統(tǒng)隨機(jī)穩(wěn)定的同時(shí)還達(dá)到了期望的

3、H∞性能指標(biāo)。最后，通過一個(gè)數(shù)值仿真算例驗(yàn)證了所得結(jié)論的有效性。
　　第四章，基于只有控制器到執(zhí)行器信道存在量化誤差、時(shí)延、丟包和錯(cuò)序的假設(shè)，對(duì)NCS的量化反饋控制問題進(jìn)行了研究。利用一個(gè)特殊的分類和處理方法，對(duì)丟包進(jìn)行處理，并假定時(shí)延遵循Markov跳變規(guī)律變化。所采用的對(duì)數(shù)量化器的量化密度被進(jìn)行了特殊處理（量化密度設(shè)置成依賴時(shí)延大小而切換變化），其目的是保持系統(tǒng)的總誤差在一個(gè)較低的水平。然后基于扇形界方法和Markov跳變系統(tǒng)