帶有數(shù)據包丟失的網絡控制系統(tǒng)的分析與設計.pdf

1、隨著控制系統(tǒng)規(guī)模的日益擴大和計算機技術的飛速發(fā)展,網絡控制系統(tǒng)應運而生,并逐漸成為控制界的一個研究熱點。所謂網絡控制系統(tǒng),是指通過實時網絡形成閉環(huán)的控制系統(tǒng),它具有信息資源共享、布線簡單、系統(tǒng)擴展和維護方便、可靠性和靈活性強等優(yōu)點。但由于控制系統(tǒng)中網絡環(huán)節(jié)的引入,不可避免的存在著信息的傳輸時延、碰撞、時序錯亂甚至數(shù)據包丟失等現(xiàn)象,這些都是導致系統(tǒng)性能下降甚至失穩(wěn)的重要因素。因此網絡控制系統(tǒng)給控制理論的研究帶來了新的挑戰(zhàn)和發(fā)展機遇。

2、>　　 本文針對數(shù)據包丟失這一NCS的核心問題,提出了一些分析和設計方法:
　　 首先對數(shù)據包單包傳輸且存在數(shù)據包丟失情況下的網絡控制系統(tǒng)進行了研究,建立了由Markov鏈描述數(shù)據包丟失情況的網絡控制系統(tǒng)的跳變線性系統(tǒng)模型,并根據相關理論分析了系統(tǒng)的穩(wěn)定性條件,給出了狀態(tài)反饋控制器的設計方法,通過仿真算例驗證了結論的有效性。
　　 其次對數(shù)據包多包傳輸且存在數(shù)據包丟失情況下的網絡控制系統(tǒng)進行了研究,建立了這種情況下的跳

3、變線性系統(tǒng)模型,根據Lyapunov穩(wěn)定性理論,通過LMI等工具,得出了系統(tǒng)隨機穩(wěn)定的充分條件,并給出了狀態(tài)反饋控制器的設計方法,通過仿真算例驗證了所提方法的有效性。
　　 最后對同時具有網絡誘導時延和數(shù)據包丟失的網絡控制系統(tǒng)進行了分析,根據時延和丟包的不同特征,分別建立了NCS的跳變系統(tǒng)模型和切換系統(tǒng)模型,利用相關理論給出了相應的穩(wěn)定性條件,并分別給出了狀態(tài)反饋控制器和基于觀測器的動態(tài)輸出反饋控制器的設計方法,仿真算例驗證了結