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基于切换的网络控制系统的分析和设计

作　者: 丁楠
导　师: 禹梅
学　校: 华北电力大学
专　业: 控制工程
关键词: 网络控制系统丢包传输时滞带宽受限多包传输稳定性镇定线性矩阵不等式
分类号: TP273
类　型: 硕士论文
年　份: 2012年
下　载: 29次
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内容摘要

本文将网络的拓扑结构,负载等作为已知的固定条件,研究当网络中存在多包传输以及带宽受限等问题时,系统的稳定性及镇定问题。本文的主要工作包括：首先,基于切换系统方法,研究在带宽受限的情况下,多个网络化系统的镇定问题。我们将每个子系统的状态信息分割到多个数据包中于不同的节点进行传输,同一时间只能允许一个数据包通过,数据传输次序预先确定。网络控制系统(NCS)被建模为周期切换系统,利用线性矩阵不等式(LMI)及消去引理,我们得到了周期性传输NCSs可镇定的充分条件以及控制器的设计方法。然后,研究了当被控系统中存在范数有界的参数不确定因子时,多个网络化子系统在带宽受限情况下的鲁棒镇定问题。同样我们将每个子系统的状态信息分割到多个数据包中,按照事先给定的次序循环读取并传输数据,每一时刻只允许一个数据包通过。NCSs被建模为周期切换系统,利用LMI及消去引理,我们得到了周期性传输NCSs可镇定的充分条件以及控制器的设计方法。最后,利用跳变系统方法,研究具有部分不确定参数网络控制系统中随机多包传输的问题。当数据包传输具有Markov特性时,将NCSs建模为广义的跳变系统后,我们结合跳变系统中已有的结论,讨论了NCSs均方意义下鲁棒可镇定的充要条件,并且给出了非脆弱控制器的设计方法。

全文目录

摘要  5-6
Abstract  6-8
第1章绪论  8-14
  1.1 网络控制的研究背景与意义  8-9
  1.2 网络控制中存在的问题及目前的研究状况  9-13
    1.2.1 网络诱导时延  9-10
    1.2.2 单包传输和多包传输  10-11
    1.2.3 丢包  11-12
    1.2.4 通讯受限  12-13
  1.3 论文的主要内容和安排  13-14
第2章基于切换的多个网络化控制子系统的稳定性研究  14-40
  2.1 基于切换的NCSs的稳定性分析  14-26
    2.1.1 模型建立  15-23
    2.1.2 NCSs的稳定性分析  23-26
    2.1.3 仿真算例  26
  2.2 NCSs的鲁棒稳定性  26-38
    2.2.1 模型建立  28-32
    2.2.2 NCSs的稳定性分析  32-36
    2.2.3 仿真算例  36-38
  2.3 本章小结  38-40
第3章基于跳变的网络控制系统的鲁棒稳定性研究  40-50
  3.1 模型建立  41-43
  3.2 NCS的稳定性分析  43-47
  3.3 仿真算例  47-49
  3.4 本章小结  49-50
第4章总结与展望  50-52
Bibliography  52-58
在校期间发表的论文  58-59
致谢  59

基于切换的网络控制系统的分析和设计

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