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若干类广义网络控制系统的分析与控制

作 者: 詹发燕
导 师: 邢伟
学 校: 东北大学
专 业: 运筹学与控制论
关键词: 广义网络控制系统 网络诱导时延 数据丢失 保性能控制 鲁棒H_∞控制 线性矩阵不等式 系统仿真
分类号: O231
类 型: 硕士论文
年 份: 2010年
下 载: 13次
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内容摘要


本文主要研究的是被控对象为广义系统模型的网络控制系统.随着计算机技术、电子和通信技术的快速发展,网络应用已经在全球范围内日益普及.在控制领域,网络也已引领控制系统的结构发生着巨大变化.同时,又由于广义系统相对于正常系统更符合实际问题模型.无可否认广义网络控制系统的研究包含着巨大的应用价值.本文重点研究了广义网络控制系统的保性能控制与鲁棒H∞控制问题.首先,介绍了广义网络控制系统的研究目的与研究意义,并分别针对网络控制系统和广义网络控制系统简单概述了它们各自的基本问题和研究现状,以及本文所用到的相关基础知识.其次,研究了广义网络控制系统的保性能控制器的设计问题.为了解决广义网络控制系统中存在的不确定时延问题,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,广义网络控制系统模型转化为含有不确定性的离散模型.根据Lyapunov函数理论及线性矩阵不等式(LMI)方法,给出了保性能控制律存在的一个充分条件,并进而利用线性矩阵不等式给出了保性能控制器的一个参数化表示.再次,研究了一类具有不确定时延的广义网络控制系统的鲁棒H∞控制问题.假设控制器和执行器都为事件驱动,传感器为时间驱动,时延不确定且不大于一个采样周期,将此类控制系统的广义被控对象建模为一类具有不确定性的线性离散系统.基于Lyapunov函数和线性矩阵不等式(LMI)方法,导出了闭环系统渐近稳定的充分条件,并给出了满足给定的H∞性能指标的充分条件,以及控制器的设计方法.最后,对本文用到的主要研究方法进行了总结,并对广义网络系统进行了展望,同时指出了本文存在的不足之处以及可能的改进地方.

全文目录


摘要  5-6
Abstract  6-10
第1章 绪论  10-20
  1.1 研究目的及意义  10-11
  1.2 基本问题  11-14
    1.2.1 网络化控制系统的基本问题  11-13
    1.2.2 广义网络控制系统的基本问题  13-14
  1.3 研究现状  14-17
    1.3.1 网络控制系统的研究现状  14-16
    1.3.2 广义网络控制系统的研究现状  16-17
  1.4 本文研究工作及内容安排  17-19
    1.4.1 本文研究工作  17-18
    1.4.2 内容安排  18-19
  1.5 符号说明  19-20
第2章 预备知识  20-28
  2.1 控制理论基础  20-23
    2.1.1 控制系统的基本要求  20-21
    2.1.2 控制系统的稳定性分析  21-22
    2.1.3 控制系统的综合基础  22-23
  2.2 广义网络控制理论基础  23-25
    2.2.1 基本知识  23-24
    2.2.2 基本结论  24-25
  2.3 重要引理  25-26
  2.4 网络控制系统仿真  26-28
    2.4.1 控制系统仿真工具MATLAB/Simulink简介  26
    2.4.2 线性矩阵不等式方法  26-28
第3章 广义NCS的保性能控制  28-42
  3.1 一类具有不确定时延的广义NCS的保性能控制  28-39
    3.1.1 问题提出  28-29
    3.1.2 问题描述与建模  29-33
    3.1.3 主要结果  33-37
    3.1.4 仿真算例  37-39
  3.2 本章小结  39-42
第4章 广义NCS的鲁棒H_∞控制  42-52
  4.1 一类具有不确定时延的广义NCS的鲁棒H_∞控制  42-50
    4.1.1 问题的提出  42-43
    4.1.2 问题的描述与建模  43-44
    4.1.3 主要结论  44-49
    4.1.4 仿真算例  49-50
  4.2 本章小结  50-52
第5章 总结与展望  52-54
  5.1 总结  52-53
  5.2 展望  53-54
参考文献  54-60
致谢  60

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中图分类: > 数理科学和化学 > 数学 > 控制论、信息论(数学理论) > 控制论(控制论的数学理论)
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