学位论文 > 优秀研究生学位论文题录展示

两类网络控制系统保性能控制器的设计

作　者: 裴巍
导　师: 邢伟
学　校: 东北大学
专　业: 运筹学与控制论
关键词: 网络控制系统保性能控制线性矩阵不等式非脆弱控制数据丢失
分类号: TP273
类　型: 硕士论文
年　份: 2009年
下　载: 36次
引　用: 0次
阅　读: 论文下载

内容摘要

随着科学技术的发展,计算机技术,网络技术,智能传感器等技术逐渐融入到工业控制系统中,控制系统和网络通信系统的结合已经成为控制理论研究的新方向,为此,网络控制系统(Networked Control System, NCS)应运而生。控制系统中引入网络,使得系统具有可以实现远程控制,易于扩展,易于维护,灵活和费用低廉等优点,使得网络控制系统的研究具有很重要的实际背景。但是,通信网络的存在势必使得控制系统存在一些意想不到的问题,如：网络诱导时延,数据包丢失,数据包时序错乱等。这些不利因素的存在严重的影响了系统的性能,甚至引起系统的不稳定,因此,网络控制系统稳定性的研究具有非常重要的现实意义。本文主要研究了两类网络控制系统保性能控制器的设计问题,基于Lyapunov稳定性理论,采用线性矩阵不等式方法设计系统的保性能控制器,全文内容概述如下：第一章主要介绍了网络控制系统研究的背景及意义,网络控制系统考虑的问题和研究现状。第二章主要介绍了控制数学基础及本文所需的预备知识,如：均方指数稳定定义,短时延网络控制系统离散化模型,非脆弱控制简介,线性矩阵不等式基础和本文所用基本引理等。第三章主要针对一类短时延网络控制系统,通过将时变不确定时延看作系统时变参数的不确定性,考虑控制器增益扰动,设计非脆弱状态反馈控制器,使得系统渐近稳定的同时满足一定的二次性能指标。第四章研究了一类具有测量数据和控制数据同时丢失的不确定网络控制系统,不考虑系统传输时延。其中,数据随机丢失采用伯努利随机变量描述,对于一般系统和时滞系统,设计了动态输出反馈控制器,使得系统均方指数稳定并满足一定的二次性能指标。第五章主要对全文进行了总结,并对网络控制系统的研究做出展望。

全文目录

摘要  5-7
英文摘要  7-11
第1章绪论  11-19
  1.1 研究的背景和意义  11
  1.2 网络控制系统的特点  11-14
  1.3 网络控制系统中考虑的问题  14-15
  1.4 网络控制系统的研究现状  15-17
    1.4.1 时延网络控制系统的研究  15-16
    1.4.2 数据包丢失的网络控制系统的研究  16-17
  1.5 本文的结构安排  17-19
第2章控制理论的数学基础及预备知识  19-31
  2.1 线性系统状态空间描述及稳定性  19-21
    2.1.1 连续模型描述  19
    2.1.2 离散模型描述  19
    2.1.3 李雅普诺夫稳定性简介  19-20
    2.1.4 均方指数稳定定义  20-21
  2.2 短时延连续网络控制系统离散化模型  21-24
  2.3 不确定性的数学表示以及处理方法  24-25
  2.4 非脆弱控制简介  25
  2.5 线性矩阵不等式(LMI)基础  25-27
  2.6 本文所用的基本引理  27-30
  2.7 本文所涉及符号的表示意义  30-31
第3章时延网络控制系统非脆弱保性能控制器设计  31-41
  3.1 引言  31-32
  3.2 问题描述  32-33
  3.3 非脆弱控制器设计  33-39
  3.4 数值算例及仿真  39-41
第4章具有数据丢失的不确定网络控制系统保性能控制  41-63
  4.1 引言  41-42
  4.2 问题描述  42-44
  4.3 一般系统控制器设计  44-54
  4.4 时滞系统控制器设计  54-58
  4.5 数值算例及仿真  58-63
第5章结论与展望  63-65
参考文献  65-71
作者在攻读硕士学位期间发表的论文  71-73
致谢  73

两类网络控制系统保性能控制器的设计

内容摘要

全文目录

相似论文