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网络化控制系统的分析与控制

作　者: 于水情
导　师: 李俊民
学　校: 西安电子科技大学
专　业: 运筹学与控制论
关键词: 网络化控制系统 Lyapunov函数时间延迟观测器网络化切换系统
分类号: O231
类　型: 硕士论文
年　份: 2005年
下　载: 358次
引　用: 1次
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内容摘要

随着Internet技术的持续发展，控制系统与网络通信系统的集成已成为控制网络技术的一个热点，为此提出了网络化控制系统(NCS)。在传统的控制系统中加入网络作为通信媒介，使系统的性能有了大的改观，但同时也不可避免的带来以下问题：网络延迟、丢包问题、单包和多包传输问题等，这些问题的存在，不仅会降低系统的控制性能，而且还能引起系统的不稳定。因此，对网络化控制系统的研究具有非常重要的现实意义。本文利用Lyapunov稳定性理论，采用线性矩阵不等式这一有效的工具，通过设计一些新的观测器和控制器，对含有不同被控对象的网络化控制系统进行了分析和控制。全文内容概述如下：第一章介绍了网络化控制系统的工业背景和研究现状。第二章对具有输出延迟的网络化控制系统的稳定性进行了分析。第三章提出了网络化切换系统的概念，利用具有时延的输出信号设计了一种新的观测器和控制器，得到含有时滞的闭环网络化切换系统，给出了对任意切换规则和延迟周期数，都能使该闭环系统稳定的充分条件。第四章为了克服不确定参数和未知扰动对系统性能的影响，设计了具有不确定参数的切换观测器和相应的切换控制器，利用Lyapunov稳定性理论证明了在所设计的观测器和控制器的作用下，系统在没有外界未知扰动影响的情况下，闭环系统是鲁棒稳定的；在系统存在外界未知扰动影响时，闭环系统具有较好的干扰抑制作用。

全文目录

摘要  3-4
ABSTRACT  4-7
第一章绪论  7-17
  §1．1 网络化控制系统的概述  7-9
  §1．2 预备知识  9-12
  §1．3 网络化控制系统的研究现状  12-16
  §1．4 本文的主要工作  16-17
第二章具有输出延迟的网络化控制系统的稳定化分析  17-25
  §2．1 问题的描述  17-19
  §2．2 NCS的稳定性分析  19-22
  §2．3 仿真实例  22-24
  §2．4 小结  24-25
第三章具有输出延迟的网络化切换系统的分析与综合  25-33
  §3．1 问题的描述  25-26
  §3．2 网络化切换系统中控制器的设计及稳定性分析  26-30
  §3．3 仿真实例  30-32
  §3．4 小结  32-33
第四章不确定网络化切换系统的鲁棒控制  33-48
  §4．1 鲁棒控制的简介  33-34
  §4．2 问题的描述及基本假设  34-35
  §4．3 无外界扰动时网络化切换系统的鲁棒控制  35-42
  §4．4 存在未知扰动时网络化切换系统的H_∞鲁棒控制  42-47
  §4．5 小结  47-48
结束语  48-49
致谢  49-50
参考文献  50-54
在读期间的研究成果  54

网络化控制系统的分析与控制

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