学位论文 > 优秀研究生学位论文题录展示

网络控制系统的输出反馈控制

作　者: 纪雯
导　师: 杨光红
学　校: 东北大学
专　业: 控制理论与控制工程
关键词: 网络控制系统网络诱导时延数据包丢失切换系统输出反馈随机时延线性矩阵不等式(LMI)
分类号: TP273
类　型: 硕士论文
年　份: 2009年
下　载: 58次
引　用: 0次
阅　读: 论文下载

内容摘要

随着计算机技术的飞速发展和控制系统规模的日益扩大,网络控制系统应运而生,并逐渐成为控制界的一个研究热点。所谓网络控制系统(Networked Control Systems, NCSs),是指通过实时网络形成的闭环控制系统,它具有信息资源共享、布线简单、系统扩展和维护方便、可靠性和灵活性强等优点。网络控制系统集成了计算机技术、通信技术和控制理论,并且成为现代工业生产的主要发展方向。但由于控制系统中网络环节的引入,不可避免的存在着信息的传输时延、数据包丢失、碰撞甚至时序错乱等现象,这些都是导致系统性能下降甚至失稳的重要因素。因此网络控制系统给控制理论的研究带来了新的挑战和发展机遇。本文主要针对网络控制系统的输出反馈控制,进行了以下几方面的研究工作：首先,对只存在控制输入时延和丢包(传感器与控制器之间的时延和丢包)的网络控制系统进行研究,建立其离散切换系统的数学模型。利用Lyapunov稳定性理论和线性矩阵不等式等工具,得出了使闭环系统渐进稳定的充分条件,并设计了切换输出反馈控制器。通过仿真验证了所提方法的有效性。其次,对传感器到控制器和控制器到执行器两个通道同时存在时延和丢包的网络控制系统进行研究,且时延限定在一个采样周期内,利用LMI技术,设计基于观测器的输出反馈控制器,使得闭环系统指数稳定。运用异步动态系统的理论和平均驻留时间的方法,得出了数据包丢失率和系统稳定性之间精确的关系。通过仿真验证结果的有效性。最后,对前馈和反馈两个通道同时具有通讯时延且存在丢包的网络控制系统进行研究,采用Bernoulli随机变量来描述数据的随机时延和丢包,利用线性矩阵不等式的方法,给出动态输出反馈控制器存在的充分条件,所设计的控制器使得系统渐进稳定且具有H∞性能,并应用SLPMM给出输出反馈控制器求解的算法,通过仿真算例验证了所提方法的有效性。

网络控制系统的输出反馈控制

内容摘要

全文目录

相似论文