無線網(wǎng)絡控制系統(tǒng)的跨層設計研究.pdf

1、隨著無線技術的飛速發(fā)展，無線網(wǎng)絡控制系統(tǒng)（Wireless Networked Control Systems，簡稱為WNCS）成為控制界的研究熱點。由于無線網(wǎng)絡結構變動及存在隨機的時延和丟包特點，使得針對有線網(wǎng)絡控制系統(tǒng)提出的許多研究方法，對于無線網(wǎng)絡控制系統(tǒng)不再適用。本文針對其特點對WNCS中控制器和網(wǎng)絡進行了聯(lián)合跨層設計，使得系統(tǒng)性能達到最優(yōu)的控制效果。 論文的主要內容可以概括如下： 1、概述了無線網(wǎng)絡控制系統(tǒng)的基

2、本理論、及發(fā)展狀況和跨層設計的基本思想、方法及應用背景。 2、基于無線網(wǎng)絡模型對網(wǎng)絡層次的參數(shù)進行分析，確定了跨層設計的層次；給出了基于無線網(wǎng)絡通信的控制系統(tǒng)模型。 3、利用帶有隨機延時和丟包的最優(yōu)狀態(tài)反饋控制律，應用分離理論將最優(yōu)狀態(tài)反饋跟最優(yōu)狀態(tài)估計相結合，得出最優(yōu)的輸出反饋控制器。接著提出了網(wǎng)絡傳輸延時劃分的方法，進而根據(jù)數(shù)據(jù)包在網(wǎng)絡中傳輸?shù)难訒r特性將控制系統(tǒng)建模成Markov模型，并給出了系統(tǒng)的性能指標。以系統(tǒng)性