具有多步丢包的网络化控制系统的分析与控制
随着计算机网络的广泛使用和网络技术的不断发展，控制系统与网络通信系统的集成已成为控制网络技术的一个热点，网络化控制系统便在这种背景下应运而生。在传统的控制系统中引入网络作为信号传输媒介，使系统的性能有了很大的改善，但同时也不可避免的带来数据包丢失、网络延迟等问题。这些问题的存在，不仅会降低系统的控制性能，甚至还可能会引起系统的不稳定。因此，在网络化控制系统领域开展研究工作具有积极和重要的意义。 本文的主要进行了具有多步丢包网络化控制系统的控制策略问题的研究。首先，研究了网络化控制系统的基本问题和建模问题。在单数据包传输情况下，建立了具有多步丢包的网络化控制系统的随机模型。基于该随机模型，研究了网络化控制系统的镇定问题。在状态完全可测的情况下，推导出闭环系统状态反馈均方渐进稳定的充分条件，并给出了状态反馈控制器的设计方法。 其次，在系统状态不完全可测的情况下，给出了基于观测器输出反馈稳定的充分条件，并给出了观测器及控制器的设计方法。在存在扰动的情况下，研究了网络化控制系统的H∞控制问题，设计了H∞控制器使系统满足给定的H∞性能指标。上述设计的控制器均以线性矩阵不等式的形式给出，可以通过Matlab的LMIs工具箱直接求解，因此提高了设计的效率。 最后，我们介绍了倒立摆系统，研究了存在多步丢包的情况下，系统的状态反馈镇定问题。在控制器设计的过程中也给出了数值仿真算例，仿真的结果表明了控制算法的有效性。
多步丢包;网络化控制系统;H∞控制器;Matlab软件
哈尔滨工业大学
硕士
控制科学与工程
高会军
2009
中文
TP273;TP393.01
83
2013-03-05（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）