基于事件触发机制的一维/二维离散系统稳定性分析与控制

来源 :山东大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:sunfor
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
随着计算机技术的发展与进步,网络逐渐被引入控制系统中作为传输媒介,从而形成了网络化控制系统。然而,通过网络传输信息将无法避免的引发网络诱导现象,如时滞、丢包等不利因素。这些因素往往会导致控制系统性能降低,甚至造成系统不稳定。针对这些典型问题,学者们陆续提出了一些控制策略来保证系统具备满意的性能。其中,Liu等人提出的网络预测控制方法能够通过模型迭代预测系统未来的信息,从而对网络诱导现象造成的影响主动进行补偿。但是,预测控制序列会产生大量的数据,从而需要占用更多的带宽资源,这无疑会限制该方法在实际控制系统中的应用。除此之外,传统的时间触发控制会传输一些对系统性能没有影响的数据,这同样会加重网络传输负担。基于以上考虑,本文将设计事件触发网络预测控制策略补偿网络诱发时滞,同时事件触发机制的引入不仅可以在一定程度上抑制网络诱导现象的产生,也可以降低传输负担,节约网络带宽资源。首先考虑仅在传感器至控制器通道存在网络时滞,即单通道时滞情况。特别地,本文分别建立增广模型和分段线性模型,并依赖Lyapunov函数方法建立保证闭环系统渐近稳定的线性矩阵不等式条件。其次,假设控制器至执行器通道也存在传输时滞,即存在双通道时滞,则将上述研究结果拓展到双通道时滞情况,并且分别在传感器系统与执行器系统建立事件触发机制进一步降低网络传输负担。另一方面,本文将进一步考虑二维(Two-dimensional,2-D)系统事件触发控制设计问题。二维系统指系统状态沿水平与垂直两个方向的变量而变化。由于其二维属性,导致数据传输次数倍增,研究其事件触发问题更具理论意义和应用价值。因此,针对2-D离散系统,本文将从以下两个方面考虑其事件触发控制问题。1.类似于一维(One-dimensional,1-D)系统,突然的变化或故障也经常发生在实际的2-D系统当中,这一现象通常以切换系统建模。而目前还没有文章针对2-D切换系统研究事件触发控制问题。本文将针对2-D切换系统,充分考虑带宽资源限制问题,设计事件触发控制策略。同时,分别基于任意切换信号与受限切换信号分析闭环系统的稳定性。基于此条件,利用Schur补与全等变换等方法分别在两类切换信号下设计针对2-D切换系统的事件触发镇定控制器。2.针对存在外部扰动的2-D系统,将滑模控制与事件触发控制方法融合设计使控制系统在适应扰动的同时减少数据传输次数,有效节省带宽。首先针对2-D系统,分别建立水平与垂直方向的事件触发条件和滑模函数,并得到系统的滑模动态进行稳定性分析。此外,分别利用Lyapunov函数方法和趋近律方法设计出相应的事件触发滑模控制律,同时给定一个条件来保证事件触发滑模控制器的存在性。然后对全文的研究结论进行系统仿真,验证所有方法的合理性与有效性。最后对本文主要的研究结果进行总结,以及基于当前的研究心得,展望了未来的研究方向。
其他文献
语文审美教育通过形象生动的教育,对学生高尚道德和优良品质的形成起着潜移默化的熏陶作用,可以避免道德说教抽象、空洞、枯燥、生硬等弊端。本文结合教学实践,探讨了在语文教学
对于有密封要求的航天器而言,O形密封圈在其中起到了至关重要的作用。文章首先对一种典型的法兰-O形密封圈结构进行合理的简化建模,然后利用有限元分析软件ABAQUS计算了特定压
红曲菌(Monascus spp.),又被称为红曲霉,其发酵产品——红曲米的应用记载可以追溯到汉朝。红曲菌可产生着色剂红曲色素(Monascus pigments,Mps)、降血脂成分莫纳可林(monacol
九月中旬,我随文化厅文化信息资源共享工程检查验收组到我省边境及内地八个县(市)检查验收文化信息资源共享工程县级支中心的建设,调研县级图书馆工作。检查调研后,我对全省公益文
采用安时计量法、开路电压法和卡尔曼滤波法相结合估计磷酸铁锂电池初始荷电状态(SOC)。为了修正电池容量特性对SOC的影响,在安时计量法中引入等效电流系数和温度系数,对修正后
目的为解决消费者对产品的感性化需求,满足产品实现功能的同时拥有更深层次的精神内涵,通过对用户操作性体验、操作情境等方面的研究,得到适用于文创产品设计的针对性思路。
Hopf分岔理论在动态分岔研究和极限环研究中具有十分重要的理论价值,还与工程中自激振动的产生有着紧密的联系,而且这种现象在很多动态系统很常见,例如网络系统,电力系统,Goodwin模型、基因调控网络模型等。由于Hopf分岔有时会影响系统的稳定性,所以Hopf分岔理论已成为研究系统动力学行为的重要工具。根据大量的数据研究,在实际网络当中由于信息的交互和节点之间的调整需要一定的时间,因此在实际模型当中
系统状态变量随时间发生变化且信息传递含延迟的系统为时滞动态系统。时滞动态系统广泛存在于社会生活和工程应用中,如神经网络系统、互联网拥塞系统、电路系统、网络控制系
笔者总结自己近几年来的教学经验,认为要充分调动学习主体的主动性,积极性和创造性,进一步提高地理教育教学的质量,就必须注重把握好教学过程中的“四化”。
同志们:召开云南省古籍保护工作会议是我省文化建设中的一件大事,对于繁荣文化事业,加快云南民族文化强省建设步伐、构建和谐社会有着十分重要的意义。受高峰副省长委托,我代表省