具有輸入飽和的變采樣網(wǎng)絡(luò)化控制系統(tǒng)設(shè)計(jì).pdf

1、網(wǎng)絡(luò)化控制系統(tǒng)不僅實(shí)現(xiàn)了工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)可視化，取得更好的人機(jī)交互效果，還可以通過(guò)生產(chǎn)過(guò)程中得到的各類信息來(lái)實(shí)施遠(yuǎn)程控制和診斷。這使得系統(tǒng)靈活性更強(qiáng)，生產(chǎn)過(guò)程更安全，生產(chǎn)的產(chǎn)品品質(zhì)更好。目前，網(wǎng)絡(luò)化控制系統(tǒng)已被成功應(yīng)用于航空航天、遠(yuǎn)程機(jī)器人控制、無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)、過(guò)程控制等領(lǐng)域。然而，由通信約束帶來(lái)的網(wǎng)絡(luò)時(shí)延、變采樣、丟包等問(wèn)題會(huì)使得控制系統(tǒng)性能下降，甚至導(dǎo)致系統(tǒng)不穩(wěn)定。另一方面，由于實(shí)際系統(tǒng)都具有控制輸入飽和問(wèn)題，它也會(huì)影響系統(tǒng)的穩(wěn)定性及控制性

2、能。因此綜合考慮控制輸入飽和約束和網(wǎng)絡(luò)化系統(tǒng)中的其他問(wèn)題是非常有必要的。本文主要針對(duì)具有控制輸入飽和約束的網(wǎng)絡(luò)化控制系統(tǒng)中時(shí)變采樣周期和短時(shí)變時(shí)延兩個(gè)問(wèn)題展開(kāi)研究，主要工作如下：
　　1)研究具有時(shí)變采樣周期和控制輸入飽和約束的網(wǎng)絡(luò)化控制系統(tǒng)保性能控制器設(shè)計(jì)問(wèn)題。根據(jù)采樣周期的不同，將閉環(huán)系統(tǒng)建模成一個(gè)具有多個(gè)子系統(tǒng)的離散時(shí)間切換系統(tǒng)?；诶钛牌罩Z夫穩(wěn)定性原理及平均駐留時(shí)間方法，給出具有控制輸入飽和約束的最優(yōu)保性能狀態(tài)反饋控制器的

3、設(shè)計(jì)方法。
　　2)研究具有短時(shí)變時(shí)延和控制輸入飽和約束的網(wǎng)絡(luò)化控制系統(tǒng)穩(wěn)定性分析及保性能控制器設(shè)計(jì)問(wèn)題。將具有短時(shí)變時(shí)延的網(wǎng)絡(luò)化控制系統(tǒng)建模成一個(gè)具有范數(shù)有界不確定性的時(shí)不變系統(tǒng)。對(duì)于給定的時(shí)延下界和上界，確定了時(shí)延的名義值和不確定性的范數(shù)上界后，采用魯棒控制方法，給出具有控制輸入飽和約束的保性能狀態(tài)反饋控制器的設(shè)計(jì)方法。
　　3)搭建了網(wǎng)絡(luò)化液位系統(tǒng)平臺(tái)，并在此平臺(tái)上實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了本文提出的算法的有效性。采用機(jī)理建模方法建立