基于滑模的網(wǎng)絡控制系統(tǒng)研究.pdf

1、通過無線網(wǎng)絡技術將傳感器，控制器及執(zhí)行機構連接成一個網(wǎng)絡閉環(huán)系統(tǒng)，實現(xiàn)對被控對象的控制，稱為無線網(wǎng)絡控制系統(tǒng)。它具有無線網(wǎng)絡靈活，易安裝維護，安全可靠的優(yōu)點，但同時也會出現(xiàn)網(wǎng)絡數(shù)據(jù)丟包，網(wǎng)絡時滯時延以及量化誤差等影響系統(tǒng)性能的缺點，使得控制系統(tǒng)出現(xiàn)極強的不確定性和非線性。然而，滑?？刂剖且活愄厥獾姆蔷€性控制，而且滑模面上的滑動模態(tài)具有完全魯棒性，使得滑?？刂瞥蔀橐环N完美解決無線網(wǎng)絡控制系統(tǒng)不確定性和非線性的控制方法。因此，本文采用滑?？?/p>

2、制方法來對無線網(wǎng)絡控制系統(tǒng)進行研究。
　　本文考慮非理想網(wǎng)絡環(huán)境影響的網(wǎng)絡控制系統(tǒng)，基于時滯依賴的方法，采用一個時變時滯量來描述非理想網(wǎng)絡中出現(xiàn)的網(wǎng)絡傳輸時延以及數(shù)據(jù)丟包問題，同時引入對數(shù)量化器，設計滑模控制律來實現(xiàn)網(wǎng)絡控制系統(tǒng)滑動模態(tài)的閉環(huán)穩(wěn)定，同時保證了系統(tǒng)趨近模態(tài)運動的動態(tài)品質。具體研究成果如下：
　　1、針對非理想網(wǎng)絡出現(xiàn)的網(wǎng)絡傳輸時延、網(wǎng)絡數(shù)據(jù)丟包以及量化問題，提出了一種能同時解決網(wǎng)絡傳輸時延、數(shù)據(jù)丟包以及量化問題

3、的滑?？刂品椒ā；诠睱yapunov泛函方法，以線性矩陣不等式（LMI）形式給出了網(wǎng)絡控制系統(tǒng)在滑模面上的滑動模態(tài)的穩(wěn)定性條件，同時所設計的滑?？刂坡梢脖ＷC了系統(tǒng)滑模面的可達性。最后通過數(shù)值例子驗證了提出的滑?？刂品椒ǖ挠行?。
　　2、針對一類帶有系統(tǒng)外部擾動和不確定性的網(wǎng)絡控制系統(tǒng)，提出了一種基于積分滑模面的滑?？刂品椒?，設計了一個積分滑模面，得出滑模等效控制律，保證了系統(tǒng)在積分滑模面滑動模態(tài)的穩(wěn)定性以及系統(tǒng)滑模面的可達性

4、。最后通過數(shù)值例子驗證了積分滑?？刂品椒ǖ目尚行院陀行?。
　　3、針對一類觀測器狀態(tài)下的網(wǎng)絡控制系統(tǒng)，提出了一種基于觀測器的滑?？刂品椒?，同時解決了滑模觀測器的設計問題以及觀測器狀態(tài)下網(wǎng)絡控制系統(tǒng)的滑?？刂茊栴}。設計滑模面和滑?？刂坡?，以LM I形式給出了狀態(tài)空間滑模面和狀態(tài)估計空間滑模面上滑動模態(tài)的閉環(huán)漸近穩(wěn)定性條件，同時保證了狀態(tài)空間滑模面和狀態(tài)估計誤差空間滑模面的可達性。利用MATLAB中LMI工具箱，解得觀測器參數(shù)，并通