狀態(tài)反饋容錯網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)研究.pdf

1、在計(jì)算機(jī)技術(shù)、通信技術(shù)等快速發(fā)展的現(xiàn)代社會，隨著控制系統(tǒng)的日益復(fù)雜與龐大，分布范圍也越來越廣。在以網(wǎng)絡(luò)通信為骨干，由傳感器、控制器和執(zhí)行器等節(jié)點(diǎn)構(gòu)成的網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)中，客觀上存在網(wǎng)絡(luò)誘導(dǎo)時延、丟包以及各種通信干擾等新的不確定性問題，必將導(dǎo)致系統(tǒng)性能下降甚至不穩(wěn)定，因此，網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)的容錯控制研究不僅具有理論研究價值，而且具有實(shí)踐指導(dǎo)意義。
　　本文的主要工作如下:
　　首先，分析了擴(kuò)張狀態(tài)觀測器的參數(shù)估計(jì)方法的研究現(xiàn)狀，提出一

2、種新的擴(kuò)張狀態(tài)觀測器參數(shù)估計(jì)方法，分別設(shè)計(jì)了線性擴(kuò)張狀態(tài)觀測器和非線性擴(kuò)張狀態(tài)觀測器。通過提出的新參數(shù)估計(jì)的方法在線性擴(kuò)張狀態(tài)觀測器和非線性擴(kuò)張狀態(tài)觀測器中實(shí)驗(yàn)，將其與已有的方法進(jìn)行了對比，從而驗(yàn)證了新的參數(shù)估計(jì)方法可以使得擴(kuò)張狀態(tài)觀測器具有更好的性能。
　　其次，針對線性被控對象，對網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)中存在網(wǎng)絡(luò)誘導(dǎo)時延、數(shù)據(jù)丟包以及故障的情況下建模，根據(jù)模型構(gòu)建擴(kuò)張狀態(tài)觀測器，使用新的參數(shù)估計(jì)方法設(shè)計(jì)擴(kuò)張狀態(tài)觀測器，并根據(jù)擴(kuò)張狀態(tài)觀測

3、器估計(jì)跟蹤控制系統(tǒng)的狀態(tài)。通過擴(kuò)張狀態(tài)反饋補(bǔ)償系統(tǒng)，設(shè)計(jì)狀態(tài)反饋控制器。通過李雅普諾夫函數(shù)分析控制系統(tǒng)的穩(wěn)定性，最后通過網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)工具箱仿真驗(yàn)證了所設(shè)計(jì)的控制器具有比一般狀態(tài)觀測器更好的性能，因此驗(yàn)證了該方法的有效性。
　　最后，針對非線性被控對象，在具有時延和丟包，出現(xiàn)輸入或狀態(tài)故障的情況下對非線性被控對象建模?？紤]非線性被控對象建模的復(fù)雜性，使用非線性擴(kuò)狀態(tài)觀測器將難以建模的部分總體擴(kuò)張為新的狀態(tài)，使用非線性擴(kuò)張狀態(tài)觀測器跟