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网络控制系统的两步变换与多速率控制

作　者: 鞠增伟
导　师: 朱其新
学　校: 华东交通大学
专　业: 交通信息工程及控制
关键词: 网络控制系统网络诱导时延两步变换均方指数稳定
分类号: TP273
类　型: 硕士论文
年　份: 2009年
下　载: 38次
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内容摘要

随着控制技术的进步和控制系统的快速发展,一种新型的分布式的网络化控制系统应运而生:网络控制系统(即NCSs)。NCSs中存在许多新问题,基于许多理想假设的经典控制理论在此不可直接使用,需要修正甚至升级为新的控制理论。文章的重点是NCSs的两步变换控制。首先,对于时延小于一个采样周期,基于两步变换得出新的NCSs模型,得出系统渐近稳定的存在条件,并设计镇定控制器。接下来,应用两步变换和Lyapunov方法,对于线性时不变系统设计短时延NCSs有限时间的状态反馈控制器。然后基于线性时不变系统和两步变换,研究了短时延NCSs无限时间的随机控制,设计的控制器可以使NCSs均方指数稳定。之后研究的是随机时延NCSs的H∞控制,提出基于LMI的NCSs渐近稳定的充分条件,并设计出简单、便利的NCSs的H∞控制器。另外,为了进一步研究NCSs,其研究需要由单采样率拓展至多采样率领域。文中提出了单速率NCSs和多速率NCSs的概念,分析了单速率NCSs与多速率NCSs的区别,研究了多速率NCSs的LQG状态反馈控制,并设计多速率NCSs的LQG状态反馈控制器,该控制器可使系统实现均方指数稳定。论文的研究对象为研究领域的热门课题,有着重要的理论意义,因此有着广泛的应用前景。

全文目录

摘要  4-5
ABSTRACT  5-8
主要符号说明  8-9
第一章绪论  9-24
  1.1 网络控制系统的概念和研究意义  9-11
    1.1.1 网络控制系统的概念  9-10
    1.1.2 网络控制系统的研究意义  10-11
  1.2 网络控制系统的结构和特点  11-13
    1.2.1 网络控制系统的结构  11-13
    1.2.2 网络控制系统的特点  13
  1.3 网络控制系统中存在的问题  13-16
  1.4 网络控制系统的发展与研究现状  16-22
    1.4.1 网络控制系统研究的回顾  16-18
    1.4.2 网络控制系统的主要研究方法  18-21
    1.4.3 多速率采样网络控制系统的发展  21-22
  1.5 论文的主要工作和结构安排  22-24
第二章基于两步变换的短时变时延网络控制系统的镇定*  24-31
  2.1 引言  24-25
  2.2 问题描述  25-27
  2.3 控制器设计  27-29
  2.4 仿真  29-30
  2.5 本章小结  30-31
第三章基于两步变换有限时间网络控制系统的状态反馈控制*  31-37
  3.1 引言  31
  3.2 问题描述  31-32
  3.3 基于变换的 NCSs 的状态反馈  32-34
  3.4 带分步变换控制器的 NCSs 的稳定性分析  34-35
  3.5 仿真  35-36
  3.6 本章小结  36-37
第四章基于两步变换无限时间网络控制系统的随机控制  37-42
  4.1 引言  37
  4.2 问题的描述  37-38
  4.3 NCSs 的两步变换控制  38-39
  4.4 带分步变换控制器的 NCSs 的稳定性分析  39-40
  4.5 仿真  40-41
  4.6 本章小结  41-42
第五章随机时延网络控制系统的 H_∞控制  42-50
  5.1 引言  42-43
  5.2 问题描述  43-45
  5.3 NCSs 的H_∞控制  45-48
  5.4 仿真  48-49
  5.5 本章小结  49-50
第六章多速率网络控制系统的LQG 反馈控制  50-56
  6.1 引言  50-51
  6.2 多速率 NCSs 的 LQG 状态反馈控制*  51-55
    6.2.1 问题描述和主要假定  51-52
    6.2.2 NCSs 的 LQG 状态反馈控制  52-54
    6.2.3 本节小结  54-55
  6.3 本章小结  55-56
第七章总结  56-57
  7.1 主要工作回顾  56
  7.2 本课题今后需进一步研究的地方  56-57
参考文献  57-62
个人简历在读期间发表的学术论文  62-63
致谢  63

网络控制系统的两步变换与多速率控制

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