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)進行數(shù)據(jù)傳輸和交換的閉環(huán)實時分布式控制系統(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)了像時延、丟包、錯序等新問題。本文對存在時延、丟包、錯序和量化誤差以及外部擾動的NCS進行了穩(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NCS中存在的時延、丟包、錯序和量化誤差等問題，給出了國內(nèi)外對于這些問題的研究現(xiàn)狀。對已經(jīng)存在的

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

3、H∞性能指標。最后，通過一個數(shù)值仿真算例驗證了所得結(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、時延、丟包和錯序的假設(shè)，對NCS的量化反饋控制問題進行了研究。利用一個特殊的分類和處理方法，對丟包進行處理，并假定時延遵循Markov跳變規(guī)律變化。所采用的對數(shù)量化器的量化密度被進行了特殊處理（量化密度設(shè)置成依賴時延大小而切換變化），其目的是保持系統(tǒng)的總誤差在一個較低的水平。然后基于扇形界方法和Markov跳變系統(tǒng)