網絡控制系統(tǒng)的穩(wěn)定與控制.pdf

1、本文主要分析了網絡控制系統(tǒng)的穩(wěn)定性和網絡誘導時延問題.隨著控制系統(tǒng)規(guī)模日益擴大、控制科學、計算機網絡及通信技術的日益發(fā)展和交叉滲透，控制系統(tǒng)結構越來越復雜，對控制系統(tǒng)的性能要求也越來越高.而網絡控制系統(tǒng)正是計算機網絡技術在控制領域的延伸和應用，是計算機技術、網絡通信技術與控制技術交叉發(fā)展和融合的產物.網絡控制系統(tǒng)是將通訊網絡代替?zhèn)鹘y(tǒng)的點對點式的連接方式構成的閉環(huán)控制系統(tǒng).網絡控制系統(tǒng)有成本低、安裝維護簡便、系統(tǒng)靈活性高及便于進行故障診斷

2、等優(yōu)點.網絡控制系統(tǒng)在通過共享網絡資源給控制系統(tǒng)帶來了各種優(yōu)點的同時，也給系統(tǒng)控制理論帶來了新的機遇和挑戰(zhàn).將通訊網絡引入控制系統(tǒng)，由于網絡自身的特點，如網絡誘導的時延、數據包的時序錯亂、數據包的丟失等等，使系統(tǒng)分析變得更加復雜.本文研究了網絡控制系統(tǒng)的穩(wěn)定性，并且給出了系統(tǒng)穩(wěn)定時的最大網絡誘導時延. 基于Lyapunov穩(wěn)定性理論和線性矩陣不等式的方法，本文做了以下幾方面的工作： (1)針對網絡系統(tǒng)中存在的不確定性，設

3、計了控制系統(tǒng)的魯棒控制器.基于網絡控制系統(tǒng)的離散化模型，利用不確定矩陣的分析方法得到了保成本控制律并在此基礎上設計了系統(tǒng)的保本控制器. (2)分析了一類具有時變不確定性的時滯網絡控制系統(tǒng)的穩(wěn)定性，給出了其穩(wěn)定條件.通過選取合適的Lyapunov函數，獲得了網絡控制系統(tǒng)穩(wěn)定定理.利用本文提出的網絡控制系統(tǒng)穩(wěn)定定理，計算出系統(tǒng)的時延.經過比較顯示出文中結論的優(yōu)越性，應用廣泛性，較小的保守性. (3)探討了一類具有多步時延的網