不确定网络控制系统的稳定性分析与控制器设计

来源 :东北大学 | 被引量 : 1次 | 上传用户:myhome1202
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
网络控制系统(NCS)是通过实时网络形成闭环的反馈控制系统.网络控制系统具有布线简单、结构灵活、易于安装与维护、有较高的容错与故障诊断能力等优点.然而,由于网络带宽有限以及信息传输过程中的碰撞,不可避免地导致传输时延、数据包丢失、多包传输以及时序错乱等问题.这些问题的存在影响了系统性能,甚至引起系统不稳定.首先,研究了具有短时变时延网络控制系统的状态反馈镇定问题.建立了一种新的线性离散NCS模型,把回路时延的不确定性转化为被控对象系统方程系数矩阵的不确定性.利用Lyapunov理论和线性矩阵不等式(LMI)方法,给出了网络控制系统渐近稳定性和时延上界、时延变化范围之间的数量关系的充分条件,并设计了状态反馈控制器,该控制器可以使得闭环网络控制系统达到渐近稳定.其次,研究了短时延网络控制系统的保性能控制器设计问题.针对网络控制系统中时延不确定因素,将时延的不确定性转换为系统状态方程系数矩阵的不确定性,网络控制系统对象模型为具有时滞的不确定离散模型.在此模型的基础上,将网络控制系统的保性能控制问题转化为研究时滞的不确定离散系统的鲁棒保性能控制问题.利用Lyapunov理论和线性矩阵不等式(LMI)方法,证明了通过状态反馈控制,使网络控制系统保性能控制的充分条件等价于求解LMI.仿真示例验证了该控制方法的有效性.最后,研究了具有网络诱导时延及数据包丢失的网络控制系统也状态反馈控制器设计问题.将NCS视为一个时滞系统,基于网络诱导时延上下界构造出一个新的Lyapunov-Krasovskii泛函,然后利用时滞系统理论,锥补线性化方法和矩阵不等式方法,推导出确保系统鲁棒指数渐近稳定同时满足H∞性能的状态反馈控制器的设计方法.通过求解凸优化问题,获得网络控制系统及具有非线性扰动的网络控制系统的最大允许时延界.
其他文献
本文致力于模块化逆变电源并联控制系统的研究。文章以实际的科研项目为背景,在深入细致地研究国内外逆变电源模块并联控制理论和技术的基础上,设计了一种以高性能控制器DSP为
该文主要的工作是利用agent模型研究在没有全局优化和信息共享的条件下,社会分工与专业化的产生和演化,以及交易成本对该过程的影响.在模型中,若干自利的agent在带有期望的市
该文对常规控制理论中的串级控制和Smith预估补偿控制两种控制方案进行了讨论,引出了利用Smith预估补偿控制特点来解决串级控制系统的副回路中存在大纯滞后环节时,系统控制品
金融发展与经济增长问题是当前的一个研究热点.该文从理论与实证两个方面,对金融发展与经济增长若干问题进行了研究.
本文以超音频串联型感应加热电源为研究对象,对逆变器谐振回路及负载阻抗匹配进行了分析、研究。感应加热技术以其高效、节能、环保等优点在机械加工中得到广泛应用,随着微机技术和IGBT器件的快速发展,超音频感应加热电源成为其中的一个研究重点。论文首先详细分析、比较了感应加热电源常用的串联型和并联型全桥逆变器的工作特性和优缺点,结合本项目需要,选用串联谐振逆变器。在对串联谐振逆变器几种调功方式分析的基础上,
该文主要研究非线性系统的稳定性、非线性自治系统的吸引域估计以及非线性系统的镇定问题.主要内容和研究成果如下:1.利用具有齐次导数Lyapunov函数方法研究了一般非线性自治
该文提出的面向Web的数据仓库主要是指将数据仓库部署在Web站点上,以便给各种子同种类的用户提供更加方便的服务,面向对象的数据仓库技术帮助企业进行历史数据的采集和挖掘,
本文通过对荣华二采区10
期刊