具有随机通信时延的网络化控制系统控制问题研究

发布时间：2017-08-31 07:06

  本文关键词：具有随机通信时延的网络化控制系统控制问题研究

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【摘要】：伴随着通信技术、计算机技术和控制技术的快速发展,网络化控制系统在各行各业得到广泛融合与应用。网络的引入在带来便利的同时,由于网络带宽等因素的限制,也会导致网络传输过程中出现数据丢失、通信延时等问题,因而使得控制性能减弱。另外,许多实际系统的状态变量不能直接测量,需要设计状态观测器对系统状态进行估计。鉴于此,本文针对一类具有随机通信时延的线性离散网络化控制系统,研究系统的状态观测器和控制器的设计问题。本文主要研究工作如下:(1)研究一类具有随机通信时延的线性离散网络化控制系统随机稳定控制器设计问题。假设系统中随机通信时延服从Markov链概率分布,设计系统的状态观测器和基于观测器的随机稳定控制器。应用Lyapunov稳定性理论,得到闭环系统随机稳定的充分必要条件,通过求解线性矩阵不等式,得到观测器和控制器的相关参数。(2)研究一类具有随机通信时延的线性离散网络化控制系统H?控制器设计问题。假设系统中随机通信时延服从Markov链概率分布,设计系统的状态观测器和基于观测器的H?控制器。应用Lyapunov稳定性理论,得到闭环系统随机稳定的充分必要条件和满足指定H?性能指标的充分条件,通过求解线性矩阵不等式,得到观测器和控制器的相关参数。(3)研究一类具有随机通信时延的线性离散网络化控制系统H?跟踪控制器设计问题。假设系统中随机通信时延服从Markov链概率分布,设计系统的状态观测器和基于观测器的H?跟踪控制器。应用Lyapounv稳定性理论,得到闭环系统随机稳定的充分必要条件和满足指定H?性能指标的充分条件,通过求解线性矩阵不等式,得到观测器和控制器的相关参数。
【关键词】：随机通信时延 网络化控制系统 H_∞控制器 线性矩阵不等式
【学位授予单位】：南京邮电大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：O231
【目录】：

• 摘要4-5
• abstract5-8
• 专用术语注释表8-9
• 第一章 绪论9-15
• 1.1 研究的背景与意义9
• 1.2 NCS概论9-10
• 1.3 国内外研究现状10-13
• 1.3.1 具有数据丢失NCS研究11-12
• 1.3.2 具有随机通信时延NCS研究12-13
• 1.4 主要研究内容13-15
• 第二章 预备知识15-22
• 2.1 网络化控制系统时延建模15-18
• 2.1.1 伯努利随机过程建模16
• 2.1.2 马尔科夫链16
• 2.1.3 马尔科夫链时延模型16-18
• 2.2 李雅普诺夫稳定性18-19
• 2.2.1 李雅普诺夫稳定性定理18-19
• 2.3 H_∞控制理论19-20
• 2.4 线性矩阵不等式理论20-22
• 第三章 具有随机时延NCS的随机稳定控制22-31
• 3.1 引言22
• 3.2 问题描述22-25
• 3.3 主要结果25-28
• 3.4 仿真实例28-30
• 3.5 本章小结30-31
• 第四章 具有随机时延NCS的H_∞控制31-41
• 4.1 引言31
• 4.2 问题描述31-35
• 4.3 主要结果35-38
• 4.4 仿真实例38-40
• 4.5 本章小结40-41
• 第五章 具有随机时延NCS的H_∞跟踪控制41-51
• 5.1 引言41
• 5.2 问题描述41-45
• 5.3 主要结果45-48
• 5.4 仿真实例48-50
• 5.5 本章小结50-51
• 第六章 总结与展望51-53
• 参考文献53-56
• 附录 攻读硕士学位期间撰写的论文56-57
• 致谢57

【参考文献】

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1 方华京;方翌炜;杨方;;网络化控制系统的故障诊断[J];系统工程与电子技术;2006年12期

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本文编号：764144