丢包网络环境下的约束非线性系统的MPC研究
发布时间：2021-07-17 17:11
网络化控制系统是将控制回路中的传感器、控制器、执行器等多个节点的信息由有限带宽的通信网络连接起来而形成的一种空间分布式控制系统,它布线简单、易于安装与维护、能够实现信息资源共享和远程控制,充分满足了控制系统分布化、网络化、集成化、节点智能化的现实需求,是系统控制模式发展的必然趋势。网络技术与控制系统的互相融合,为工业生产带来了更广阔的设计空间,但由于网络固有属性引起的数据丢包等不可靠传输问题,给网络化控制系统的分析和设计带来了前所未有的挑战。为使网络化控制系统具有良好的动态性能,该领域相关学者进行了深入探索,通过实践证明在众多解决方案当中,模型预测控制（MPC）能充分满足工业生产需求,是一种行之有效且得到重点关注的方法。MPC是一种在石油化工等流程工业领域得到广泛应用的先进控制算法,在处理高维多变量,物理约束等问题有着独特的优势。将MPC用于处理网络化控制系统中的数据丢包等问题已得到学术界的广泛重视,但是相对于网络化控制系统在线性系统中的丰富研究成果,非线性系统的相关成果较少,因此本文针对非线性网络化控制系统的MPC问题展开了研究,主要内容有:1.针对在丢包网络环境下以Hammerst...
【文章来源】：重庆邮电大学重庆市
【文章页数】：73 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
网络化控制系统框架图
件触发机制的预测控制器设计方法。由于网络丢包具有一定的随arkov 链来描述数据丢包过程，系统 S-C 以及 C-A 链路中引入事件件触发机制可以过滤掉一些不必要的数据包，S-C 通信链路上的事小传感器发送数据包的数量，C-A 通信链路上的事件发生器可以的大小，事件发生器的引入可有效节约有限的网络资源。基于非和系统优化目标函数，设计状态反馈控制器，并给出系统稳定的约络化控制系统建模于事件触发机制的网络化控制系统框架图如图 3.1 所示，在此系统间触发机制，而控制器和执行器均为事件触发机制，信息通过数络中进行传输，本章不考虑网络时延的情况。被控对象 传感器
行器饱和的非线性项被转换成凸包组合，而数据丢包服从伯努利分合 MPC 方法，在每个采样时刻求解系统性能指标优化问题，保证了递归可行性，同时通过仿真实例验证了采用 PDC 与 non-PDC 策略的网络化控制系统建模 执行器饱和包网络环境下具有执行器饱和的 T-S 模糊控制系统框架图如图 4.1 所考虑数据丢包存在于 C-A 链路的情况。由于通信带宽的限制，大量执行器节点处出现饱和的情况，提出在此系统框架下的预测控制器约束T-S模糊
【参考文献】：
期刊论文
[1]Event-triggered MPC Design for Distributed Systems With Network Communications[J]. Xiaoxiao Mi,Shaoyuan Li. IEEE/CAA Journal of Automatica Sinica. 2018(01)
[2]基于区间特性和变量软约束的模型预测控制算法[J]. 孙超,周湛鹏,郝晓辰,王美琪,刘彬,赵朋程. 控制与决策. 2015(10)
[3]具有时延的网络控制系统[J]. 任晓明,付子义,刘芳芳. 自动化仪表. 2015(04)
[4]模型预测控制——现状与挑战[J]. 席裕庚,李德伟,林姝. 自动化学报. 2013(03)
[5]网络控制系统研究综述与展望[J]. 芮万智,江汉红,侯重远. 信息与控制. 2012(01)
[6]具有任意有界丢包的网络控制系统的预测控制[J]. 唐晓铭,丁宝苍. 系统工程与电子技术. 2011(10)
[7]Adaptive Predictive Functional Control for Networked Control Systems with Random Delays[J]. Xiu-Lan Wang1 Chun-Guo Fei2 Zheng-Zhi Han1 1School of Electronic Information and Electrical Engineering, Shanghai Jiao Tong University, Shanghai 200030, PRC 2Department of Automation, College of Aeronautical Automation, Civil Aviation University of China, Tianjin 300300, PRC. International Journal of Automation & Computing. 2011(01)
[8]具有网络丢包和时延的网络控制系统设计[J]. 陈青,吴敏. 控制与决策. 2011(02)
[9]具有包丢失和时延的网络控制系统的随机稳定性[J]. 杨丽,关新平,罗小元,龙承念. 吉林大学学报(工学版). 2010(01)
[10]对丢失数据包的网络控制系统的分析及最优控制[J]. 谢林柏,冯宏伟,王艳,纪志成. 系统工程与电子技术. 2008(07)
本文编号：3288595
【文章来源】：重庆邮电大学重庆市
【文章页数】：73 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
网络化控制系统框架图
件触发机制的预测控制器设计方法。由于网络丢包具有一定的随arkov 链来描述数据丢包过程，系统 S-C 以及 C-A 链路中引入事件件触发机制可以过滤掉一些不必要的数据包，S-C 通信链路上的事小传感器发送数据包的数量，C-A 通信链路上的事件发生器可以的大小，事件发生器的引入可有效节约有限的网络资源。基于非和系统优化目标函数，设计状态反馈控制器，并给出系统稳定的约络化控制系统建模于事件触发机制的网络化控制系统框架图如图 3.1 所示，在此系统间触发机制，而控制器和执行器均为事件触发机制，信息通过数络中进行传输，本章不考虑网络时延的情况。被控对象 传感器
行器饱和的非线性项被转换成凸包组合，而数据丢包服从伯努利分合 MPC 方法，在每个采样时刻求解系统性能指标优化问题，保证了递归可行性，同时通过仿真实例验证了采用 PDC 与 non-PDC 策略的网络化控制系统建模 执行器饱和包网络环境下具有执行器饱和的 T-S 模糊控制系统框架图如图 4.1 所考虑数据丢包存在于 C-A 链路的情况。由于通信带宽的限制，大量执行器节点处出现饱和的情况，提出在此系统框架下的预测控制器约束T-S模糊
【参考文献】：
期刊论文
[1]Event-triggered MPC Design for Distributed Systems With Network Communications[J]. Xiaoxiao Mi,Shaoyuan Li. IEEE/CAA Journal of Automatica Sinica. 2018(01)
[2]基于区间特性和变量软约束的模型预测控制算法[J]. 孙超,周湛鹏,郝晓辰,王美琪,刘彬,赵朋程. 控制与决策. 2015(10)
[3]具有时延的网络控制系统[J]. 任晓明,付子义,刘芳芳. 自动化仪表. 2015(04)
[4]模型预测控制——现状与挑战[J]. 席裕庚,李德伟,林姝. 自动化学报. 2013(03)
[5]网络控制系统研究综述与展望[J]. 芮万智,江汉红,侯重远. 信息与控制. 2012(01)
[6]具有任意有界丢包的网络控制系统的预测控制[J]. 唐晓铭,丁宝苍. 系统工程与电子技术. 2011(10)
[7]Adaptive Predictive Functional Control for Networked Control Systems with Random Delays[J]. Xiu-Lan Wang1 Chun-Guo Fei2 Zheng-Zhi Han1 1School of Electronic Information and Electrical Engineering, Shanghai Jiao Tong University, Shanghai 200030, PRC 2Department of Automation, College of Aeronautical Automation, Civil Aviation University of China, Tianjin 300300, PRC. International Journal of Automation & Computing. 2011(01)
[8]具有网络丢包和时延的网络控制系统设计[J]. 陈青,吴敏. 控制与决策. 2011(02)
[9]具有包丢失和时延的网络控制系统的随机稳定性[J]. 杨丽,关新平,罗小元,龙承念. 吉林大学学报(工学版). 2010(01)
[10]对丢失数据包的网络控制系统的分析及最优控制[J]. 谢林柏,冯宏伟,王艳,纪志成. 系统工程与电子技术. 2008(07)
本文编号：3288595
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