基于量化的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)控制研究.pdf

1、控制對(duì)象、傳感器、控制器和執(zhí)行器通過(guò)共享網(wǎng)絡(luò)組成的閉環(huán)控制系統(tǒng)稱為網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)(又稱基于網(wǎng)絡(luò)的控制系統(tǒng))。與傳統(tǒng)的點(diǎn)對(duì)點(diǎn)控制系統(tǒng)相比,網(wǎng)絡(luò)化控制系統(tǒng)的成本低,可靠性高,連接線少,安裝簡(jiǎn)單,維護(hù)方便。在實(shí)現(xiàn)異地控制的同時(shí),網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)還具有信息處理、管理和決策等功能。因此,使通信網(wǎng)絡(luò)在控制系統(tǒng)中得到了更深層次的應(yīng)用。另外,由于網(wǎng)絡(luò)通信帶寬、承載能力和服務(wù)能力的限制,對(duì)控制系統(tǒng)的性能指標(biāo)造成負(fù)面影響。量化器被引入控制系統(tǒng),很多研究者都致力于

2、測(cè)量值量化的控制和估計(jì)研究。
　　 本論文研究了具有測(cè)量值量化和數(shù)據(jù)丟包的線性網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng),用貝努力二項(xiàng)分布描述網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)的數(shù)據(jù)丟包問(wèn)題,同時(shí)用對(duì)數(shù)量化器對(duì)測(cè)量值進(jìn)行量化。我們的目的是得到一個(gè)充分條件使閉環(huán)網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)穩(wěn)定并具有H∞性能,對(duì)于奇異系統(tǒng)還滿足正則、無(wú)脈沖。本論文的主要內(nèi)容包括以下幾點(diǎn):
　　 1.針對(duì)奇異通信H∞系統(tǒng),分析了測(cè)量值量化引起的信息限制問(wèn)題。基于線性矩陣不等式,設(shè)計(jì)了降階濾波器來(lái)處理信息限制問(wèn)

3、題,使濾波誤差系統(tǒng)是正則的、無(wú)脈沖的和指數(shù)穩(wěn)定的,同時(shí)具有H∞性能。最后,給出了一個(gè)例子:例子分析了量化密度對(duì)系統(tǒng)比性能的影響。
　　 2.針對(duì)存在數(shù)據(jù)丟包測(cè)量值量化的雙級(jí)控制系統(tǒng),考慮了通信網(wǎng)絡(luò)的不穩(wěn)定性,用滿足貝努力二項(xiàng)分布的隨機(jī)變量描述數(shù)據(jù)丟包,考慮了對(duì)狀態(tài)觀測(cè)器和反饋控制同時(shí)進(jìn)行量化的情況并且使?fàn)顟B(tài)誤差系統(tǒng)滿足隨機(jī)穩(wěn)定性和H∞性能。最后,用一個(gè)仿真實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了該算法的有效性和可行性。
　　 3.針對(duì)狀態(tài)重置的反饋控