不确定离散系统鲁棒丢包与量化问题研究

发布时间：2017-06-02 11:21

  本文关键词：不确定离散系统鲁棒丢包与量化问题研究，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：计算机、互联网、通讯技术在过去十几年里取得了快速发展,同时网络化控制系统(Networked control systems,NCSs)也因其安装维护便利、灵活性高、成本低等优点逐渐取代了传统的点对点控制系统成为了控制系统的发展的主流,并已经成功应用于现代复杂工业过程,如工业自动化、智能家电、无人驾驶汽车等多个领域。网络化控制系统受到广泛关注的同时,也为控制理论的发展带来了前所未有的发展机遇和挑战。网络化控制系统的分析和设计不同于传统的控制系统,由于网络传输带宽有限,网络化控制系统中不可避免的存在量化、丢包、时滞等问题。这些实际存在的因素不仅会降低系统的性能甚至可能导致系统不稳定,这大大增加了网络化控制系统分析和设计的复杂性。传统的控制方法已不再适用于网络化控制系统的分析和设计,因此如何设计控制系统使其在存在上述因素的影响下依旧保持优秀的性能,成为了控制领域最有意义的研究课题之一。本文在前人工作的基础上,进一步研究了存在量化和丢包现象不确定离散系统的网络化控制问题。首先,研究了凸多面体不确定离散系统的量化反馈H?控制器设计问题,通过给定新的控制律及参数依赖Lyapunov函数给出了比现有文献保守性更低的基于线性矩阵不等式(LMI)的设计条件;其次,考虑了同时存在量化和丢包现象时,范数有界不确定离散系统的H?输出反馈控制器设计问题,利用矩阵不等式解耦技术给出了比现有文献保守性更低的基于观测器的H?控制器和静态输出反馈H?控制器的LMI设计条件;最后,研究了同时存在量化和丢包现象的凸多面体不确定离散系统的H?滤波问题,通过松弛变量的引入及参数依赖Lyapunov函数给出了比现有文献保守性更低的H?滤波器的LMI设计条件。最后,对本文的工作进行了总结,同时指出了进一步研究的方向。
【关键词】：网络化控制系统 不确定离散系统 量化 丢包 参数依赖Lyapunov函数 H_∞控制 H_∞滤波 线性矩阵不等式(LMI)
【学位授予单位】：渤海大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TP273
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-11
• 1 绪论11-20
• 1.1 引言11-18
• 1.1.1 丢包问题概述12-13
• 1.1.2 量化问题概述13-15
• 1.1.3 H_∞ 控制问题概述15-16
• 1.1.4 H_∞ 滤波问题概述16-18
• 1.2 本文的主要工作18-20
• 2 预备知识20-22
• 2.1 后续推导所用到的引理20-21
• 2.2 符号说明21-22
• 3 凸多面体不确定离散系统状态反馈H_∞ 量化控制器设计22-33
• 3.1 问题描述22-23
• 3.2 状态反馈H_∞ 控制器设计23-30
• 3.3 仿真算例30-31
• 3.4 小结31-33
• 4 丢包和量化约束下不确定离散系统H_∞ 输出反馈控制器设计33-51
• 4.1 问题描述33-36
• 4.2 基于观测器的H_∞ 控制器设计36-45
• 4.3 静态输出反馈H_∞ 控制器设计45-49
• 4.4 仿真算例49-50
• 4.5 小结50-51
• 5 丢包和量化约束下凸多面体不确定离散系统H_∞ 滤波器设计51-65
• 5.1 问题描述51-53
• 5.2 丢包和约束下凸多面体不确定离散系统H_∞ 滤波器设计53-61
• 5.3 仿真算例61-64
• 5.4 小结64-65
• 总结与展望65-67
• 参考文献67-75
• 发表论文情况75-76
• 致谢76-77

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