不确定时延网络控制系统的稳定性分析和控制方法研究

发布时间：2020-12-26 17:32

　　随着科学技术的飞速发展,计算机与网络通讯技术有了极大的进步,为满足控制系统日益更新的需求,网络控制系统(Networked Control Systems,NCSs)应运而生。NCSs是将传统控制系统与网络通讯技术结合而得到的产物。其布线简化,安装维护方便,可以在不同用户间实现资源共享、远程操控,有效降低了控制成本并提高了工作效率。但是,网络的引入也带来了网络诱导时延、数据包丢失、采样周期变化等问题,它们会对控制系统的性能造成影响,降低其稳定性,从而增加了系统建模设计和分析的难度。本文针对具有不确定时延的网络控制系统,基于李雅普诺夫稳定性理论,研究了系统的稳定性、非脆弱保性能控制、H_∞控制及执行器故障下的容错控制问题。对具有时延下界不为零且不确定性的系统,本文采用更具一般性的反馈控制器,使用积分不等式方法对二次积分项进行界定,并在此基础上对系统进行稳定性分析并推导出系统的鲁棒稳定性条件。对一类具有时变时延的网络控制系统进行了非脆弱保性能控制研究,将采样周期的不确定性建模为系统的不确定参数并得到一个动态区间系统,在此基础上利用相关引理证明系统稳定性并给出非脆弱保性能控制器的设计方法。对... 

【文章来源】：山东理工大学山东省

【文章页数】：75 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 绪论
    1.1 网络控制系统的概述及研究意义
    1.2 网络控制系统的主要问题及研究现状
        1.2.1 网络诱导时延
        1.2.2 节点驱动方式
        1.2.3 数据包丢失
        1.2.4 采样周期
        1.2.5 多包传输与时序错乱
        1.2.6 故障诊断与容错处理
    1.3 本文的主要内容
第二章 研究基础
    2.1 基本理论
        2.1.1 线性矩阵不等式
        2.1.2 LMI工具箱的介绍
        2.1.3 系统运动的稳定性
    2.2 相关引理
第三章 具有丢包和不确定时延的网络控制系统稳定性分析
    3.1 引言
    3.2 问题描述及建模
    3.3 系统稳定性分析
    3.4 数值仿真
    3.5 小结
第四章 具有不确定采样周期的网络控制系统的非脆弱控制研究
    4.1 引言
    4.2 问题描述及系统建模
    4.3 数值仿真
    4.4 小结
∞控制研究">第五章 具有丢包和不确定采样周期的网络控制系统的H_∞控制研究
    5.1 引言
    5.2 问题描述及建模
    5.3 控制器设计
    5.4 数值仿真
    5.5 小结
第六章 具有执行器故障的非线性网络系统的容错控制研究
    6.1 引言
    6.2 问题描述及模型建立
    6.3 控制器设计
    6.4 数值仿真
    6.5 小结
第七章 总结与展望
    7.1 本文主要工作与创新点
    7.2 工作展望
参考文献
在读期间公开发表的论文
致谢


【参考文献】：
期刊论文
[1]具有时变执行器故障的网络控制系统的容错控制[J]. 宋娟.  航天控制. 2016(05)
[2]变采样周期网络控制系统的随机最优控制[J]. 时维国,卢小永.  工业控制计算机. 2016(09)
[3]网络控制系统综述[J]. 任建勋,刘磊明.  工业控制计算机. 2016(08)
[4]网络控制系统H_∞指数稳定容错控制器的设计[J]. 张鹏,宫占霞.  计算机测量与控制. 2016(02)
[5]分析网络控制系统的发展[J]. 魏玲.  科技展望. 2016(05)
[6]具有时延和丢包的网络控制系统稳定性分析[J]. 王涌,张燕燕.  计算机工程. 2015(10)
[7]面向物联网的网络控制系统研究简述[J]. 孙洪涛,王志文,张新国.  自动化与仪器仪表. 2015(01)
[8]存在时延和数据丢包的网络控制系统稳定性分析[J]. 李婷婷,刘世裕.  河南科技. 2014(21)
[9]存在多丢包率和传感器多模态故障的网络控制系统可靠H_∞滤波[J]. 张晓波,陈庆伟.  北京工业大学学报. 2014(07)
[10]一类随机时延网络控制系统的随机容错设计[J]. 周霞,钟守铭,康卫,胡业刚.  阜阳师范学院学报(自然科学版). 2013(03)

硕士论文
[1]网络控制系统节点驱动方式及其控制研究[D]. 袁士丞.东华大学 2014



本文编号：2940154