网络环境下事件驱动控制策略的研究

来源 :江南大学 | 被引量 : 2次 | 上传用户:wangsong1008
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
基于无线传感网络的控制系统在许多行业得到越来越多的关注,然而控制理论中传统的周期性通信和控制的方法在基于无线传感网络的控制系统中使用时会导致介质访问约束现象,影响系统性能,甚至造成系统失稳。另一方面,无线传感网络中的节点大多使用电池供电,周期性通信会严重缩短整个系统的使用寿命,因此最近的研究主张利用事件驱动通信替换周期性通信。事件驱动机制可以在系统性能少量损失的前提下有效减少通信次数,从而可以提高网络利用率,延长以电池供电的无线传感器执行器的使用寿命。近年来,事件驱动控制成为控制理论中的研究热门,但是到目前为止,仍然存在一些尚未解决的问题。本文结合事件驱动控制策略的国内外研究现状展开研究,具体内容及主要贡献如下:(1)针对网络环境下受高斯噪声干扰的状态时滞随机系统,应用事件驱动近似二次性能指标和随机均方有界理论,设计了反馈控制器和相应的事件驱动控制策略。基于状态反馈的事件驱动策略同时使用当前状态和时滞状态进行事件触发,并利用近似二次性能指标进行约束;基于输出反馈的事件驱动策略可以使得控制系统均方有界。两类事件驱动控制策略都提供了触发灵敏度的调节参数。最后,通过实验进行了仿真,对事件驱动性能指标进行量化,并与相关文献进行对比,验证了所提出方案的可行性和先进性。(2)针对网络环境下受高斯噪声,执行器故障和未知输入影响的状态时滞随机系统,提出两种事件驱动容错控制策略。首先故障信号和未知输入放在一起讨论,提出一种基于状态的事件驱动策略;之后将故障信号从外部干扰中脱离出来,提出一种基于控制量的事件驱动策略。两种策略都可以保证系统的均方稳定性并且满足相应的H_∞性能指标。对应两个定理的求解问题以两种不同方法转化为线性矩阵不等式的形式,从而可以使用MATLAB的LMI工具箱方便的进行求解。最后通过两个数值算例证明了所提出方案的正确性和有效性。(3)针对网络环境下受高斯噪声,随机故障,状态饱和,有界输入和欺骗攻击的系统,建立了一个混杂系统模型。欺骗攻击发生在测量值的传输过程中,控制量使用攻击后到达控制器的测量值进行计算,在此基础上设计了动态反馈控制器和基于测量值变化量的事件驱动控制策略,结合随机系统的稳定性理论,给出使得系统状态全局一致有界的充分条件。最后根据故障发生的概率和不同的状态饱和参数分别设计实验,验证了所提出方法的正确性和有效性。(4)研究了网络环境下切换系统中基于状态分区的切换理论,针对不稳定系统提出一种基于状态分区的事件驱动机制。将事件驱动控制模型转化为自治系统和受控系统两个模态的切换系统模型,并设计了相应的切换规则。当系统状态处于稳定状态分区时,测量值和控制量均不发送;处于不稳定状态区间时,事件驱动触发,发送测量值和控制量。系统最终达到了全局指数稳定,该事件驱动机制可以同时减少传感器到控制器和控制器到执行器的网络资源,从而减少无线传感器,控制器和执行器的电池能量损耗。最后通过实验进行了仿真,找到了不稳定系统对应的两个区间,仅用了50%的网络资源就达到了系统的全局指数稳定。
其他文献
肿瘤化疗药物抵抗的分子机制十分复杂,目前归纳为基因突变-药物抵抗假说和染色体不平衡-药物抵抗假说。目前,鼻咽癌化疗药物抵抗过程中,其细胞周期改变及细胞周期调控因子机
防汛防旱会商系统作为江苏省防汛防旱指挥系统的重要组成部分,从防汛防旱业务需求出发,对现有系统进行功能梳理、集成和整合,以提高工作效率、实现资源共享。防汛防旱会商系统以
目的探究门急诊输液室护士针刺伤的原因与心理干预措施。方法对院2016年2月~11月门急诊输液室护士予以调查,对出现针刺伤原因予以充分了解,并提出针对性的心理干预措施。结果
本文对我国现代流行音乐的审美特征进行简要阐述,指出了优秀音乐类电视娱乐节目的重要性,对国内的此类节目进行梳理,研究以音乐为卖点的电视娱乐节目如何才能成功吸引各类受
目的:研究Dicer基因在乳腺癌中的表达及其临床意义,同时探讨Dicer基因表达与乳腺癌发生发展的关系。方法:1收集78例乳腺癌患者的乳腺癌组织及其配对癌旁正常乳腺组织,采用实
事实上房产商做互联网金融,要想盈利还比较困难,只有找到融资租赁的新风口,才能实现新突破。现在,由于三四线城市商品房基本上卖不掉了,一些房产商就进入多元化转型,互联网金
建立了一种快速、灵敏、同时定性和定量的超高效液相色谱串联质谱法(UPLC—MS/MS)来测定水产品中4种硝基呋喃类代谢物(AMOZ、AHD、AOZ和SEM)残留。样品采用乙酸乙酯提取,正己烷脱脂
目的:分析腹腔镜与小切口手术切除胆囊在胆结石治疗中的应用价值。方法:选取本院2013年3月-2015年3月收治的94例胆结石患者,按照数字抽取分成对照组与观察组,每组47例,对照组
河南是全国第一农业大省和粮食生产大省,新品种选育和推广应用对河南省农业发展一直发挥着重要的支撑作用。河南省农科院作为全省农业科技的主力军和排头兵,长期以来高度重视新
傅山是我挥之不去的一朵心云。傅山已成为一个艺术学术关注的热点。傅山象征并代表了一个国家易祚时代的文化良心。傅山是传统学术文化艺术的通才——这在今天渐次稀有,因为现