基于時(shí)滯理論的多采樣率網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)穩(wěn)定性分析與魯棒H∞控制.pdf

1、面對(duì)復(fù)雜多變和全分布式等特性的現(xiàn)代控制系統(tǒng),多采樣率網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)的發(fā)展和應(yīng)用已經(jīng)成為自動(dòng)化控制領(lǐng)域研究的熱點(diǎn),它不僅具有網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn),更解決了采用單一采樣率時(shí)無(wú)法滿足工業(yè)生產(chǎn)要求或成本太高的問(wèn)題。然而,受到多采樣率和網(wǎng)絡(luò)通信等因素的影響,數(shù)據(jù)在發(fā)送前采樣速率、等待網(wǎng)絡(luò)空閑時(shí)間和發(fā)送的方式存在不確定性,數(shù)據(jù)在傳輸過(guò)程中的網(wǎng)絡(luò)時(shí)滯和數(shù)據(jù)丟包率也存在不確定因素,控制系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型和系統(tǒng)擾動(dòng)本身也常含有不確定性參數(shù)。在這種情況下,如何處理

2、在系統(tǒng)分析和設(shè)計(jì)中遇到的建模、穩(wěn)定性分析、魯棒控制等是多采樣率網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)應(yīng)用時(shí)必須解決的重點(diǎn)問(wèn)題。論文的主要研究?jī)?nèi)容如下:
　　(1)研究了多采樣率網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)的建模、穩(wěn)定性條件以及狀態(tài)反饋鎮(zhèn)定控制器設(shè)計(jì)問(wèn)題。
　　針對(duì)具有多采樣率、網(wǎng)絡(luò)時(shí)滯和數(shù)據(jù)丟包的多采樣率網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng),基于時(shí)滯理論,建立適于分析的連續(xù)時(shí)間的系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型,利用Lyapunov-Krasovskii泛函和自由權(quán)矩陣方法,獲得多采樣率網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)的穩(wěn)定性條

3、件,并推廣到具有時(shí)變結(jié)構(gòu)不確定性的多采樣率網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng),在此基礎(chǔ)上研究了狀態(tài)反饋鎮(zhèn)定控制器的設(shè)計(jì)問(wèn)題,并采用四種轉(zhuǎn)化非線性項(xiàng)的方法求解非線性矩陣不等式,獲得保證多采樣率網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)穩(wěn)定的最大允許時(shí)滯上界(MADB)以及控制器的參數(shù)。
　　(2)研究了連續(xù)時(shí)間的多采樣率網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)的魯棒H∞控制器設(shè)計(jì)問(wèn)題。
　　針對(duì)一類具有外加擾動(dòng)的多采樣率網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng),利用Lyapunov-Krasovskii泛函和自由權(quán)矩陣方法,考慮到系

4、統(tǒng)的H∞性能,建立系統(tǒng)的時(shí)滯相關(guān)有界實(shí)條件,然后利用這一條件和非線性最小化方法,導(dǎo)出基于迭代算法的魯棒H∞狀態(tài)反饋控制器的設(shè)計(jì)方法。
　　(3)研究了一類異采樣率雙環(huán)網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)的穩(wěn)定性條件和控制器設(shè)計(jì)問(wèn)題。
　　針對(duì)一類新型的異采樣率雙環(huán)網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng),基于時(shí)滯理論,建立適于分析的連續(xù)時(shí)間的系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型,利用Lyapunov-Krasovskii泛函和自由權(quán)矩陣方法,獲得異采樣率雙環(huán)網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)的穩(wěn)定性條件,在此基礎(chǔ)上研究了