随机丢包时延网络控制系统动态输出反馈控制

针对传感器与控制器、控制器与执行器之间具有随机丢包和时延的网络控制系统,研究统一建模及动态输出反馈控制问题.采用多个马尔可夫链分别描述前向通道和反馈通道的随机丢包与时延过程,将闭环网络控制系统建模成具有多个模态的马尔可夫随机跳变系统.利用增广矩阵技术和李雅普诺夫方法得到闭环系统随机稳定的充分条件,给出动态输出反馈控制器的设计方法.通过倒立摆系统验证动态反馈控制的有效性.     

带有随机时延和丢包的网络控制系统最优控制策略研究

通过对网络控制系统的结构分析,建立了带有时延和丢包的线性网络控制系统的数学模型.在此模型基础上,对二次型性能指标下的网络控制系统的随机最优控制问题进行了分析,获得了相应的最优增益和最优性能指标的表达形式.最后,通过仿真比较了不同丢包率下的网络控制系统的随机最优控制效果.Matlab仿真结果表明了随机最优控制算法的有效性和丢包率临界值的范围.     

测量值量化的时滞系统的输出反馈控制

为了解决无线网络带宽限制的问题,信号在传输之前需要进行量化,但是量化器的引入会给信号带来一定的误差.针对时滞系统,研究测量值量化的基于观测器的输出反馈控制问题.考虑对数量化器,为了研究量化器对系统的影响,引入上行界的方法,将对数量化问题转化成鲁棒不确定问题.为了讨论系统的收敛速度,采用带有衰减系数的Lyapunov函数,得到了闭环系统的指数衰减率.采用线性矩阵不等式(LMI)的方法给出了系统满足指数稳定的充分条件以及控制器和观测器增益的表达式.应用数值仿真证明了本文算法的有效性.     

具有网络时延及丢包网络控制系统稳定性准则

针对一类包含不确定网络时延和数据丢包的网络控制系统的稳定性分析问题.该文的研究基于Lyapunov方法,在对Lyapunov泛函求导时,采用新的界定方法,得出一个具有较小保守性的稳定性准则,其结果以线性矩阵不等式的形式表示.最后所给出的数例说明了结果的有效性.     

具有随机长时延与丢包的网络控制系统的随机稳定与镇定

对于带有随机性丢包和长时延的网络控制系统,设随机丢包过程为服从有上限的马尔可夫随机过程,随后在离散网络控制系统模型的基础上将随机丢包的网络控制系统建模为带有马尔可夫跳变参数的离散网络控制系统模型。之后将具有随机性丢包和有上限的随机长时延建模为带有长时延的马尔可夫跳变系统。在已有的关于时延马尔可夫跳变系统的基础上,运用Lyapunov函数和LMI进行稳定性分析并提出随机稳定的条件,用锥补线性化方法设计了镇定控制器,最后仿真算例验证了其有效性。     

带有时变时滞的线性系统的采样控制

讨论了带有时滞的线性系统的采样控制问题.利用李亚普诺夫稳定性理论和线性矩阵不等式方法,以线性矩阵不等式的形式,给出了线性时滞系统存在镇定采样控制律的时滞相关判别条件.当采样控制律的采样周期不大于一个固定上界时,可以镇定线性时滞系统.采样控制律的设计方法以参数形式给出.通过一个数值例子的采样控制律的设计说明了所给设计方法的有效性.     

带有丢包的网络化控制系统建模及随机稳定控制

针对带有马尔可夫丢包的网络化控制系统的建模及随机稳定控制问题,利用离散化方法将丢包NCS建模为马尔可夫跳变系统.其次,结合马尔可夫跳变系统理论和依赖于丢包的李亚普诺夫函数方法,给出了闭环NCS随机稳定的充分条件.另外,利用线性矩阵不等式方法,给出了基于丢包的随机稳定控制器的设计方法.通过数值仿真实例,验证了所述方法的有效性.     

量化及随机丢包情形下NCSs的故障检测

研究了具有量化及随机丢包的网络化控制系统的故障检测问题。通过以观测为基础的故障检测滤波器作为残差产生机制,将故障检测滤波器的设计问题转化为H∞模型匹配的问题,同时将量化引入的误差转化成模型不确定性问题。利用李亚普诺夫函数方法,可得到观测误差系统的指数均方稳定性及相对残差的H∞扰动水平,通过解线性矩阵不等式可以得到相应问题的解。仿真结果显示了所提出方法的有效性。     

具有丢包的异采样率双环网络控制系统

研究了一类存在数据包丢失的异采样率双环网络控制系统。该系统由内控制环和外控制环组成,内、外控制环的采样周期不同,且由于网络的存在,传输过程会出现数据包丢失问题。采用提升技术将内环扩展成多采样周期模型来解决内环和外环统一建模的问题,利用马尔可夫链来描述数据包丢失情况,并建立综合系统模型。基于李雅普诺夫方法,给出了网络控制系统随机稳定的充分条件,提出控制器的设计方法,并通过数值算例验证了方法的有效性。     

考虑网络丢包的网络化控制系统的广义预测控制

针对丢包现象影响网络化控制系统（NCS）稳定性的问题,设计了一个基于单边网络的广义预测控制器（GPC）．该控制器通过滚动优化确定一系列控制动作,利用该控制作用对基于模型的预测值进行修正,最终计算出向前N步的控制数据,以此来弥补数据丢失给系统带来的影响．经过仿真实验证明在网络存在丢包的情况下,NCS系统仍然能够达到稳定．     

比例积分输出反馈网络控制系统的稳定性

研究有数据包丢失的比例积分输出反馈网络控制系统的指数稳定性和控制器设计．将有时延和数据包丢失、无时延和有数据包丢失等情形的比例积分输出反馈网络控制系统建模为异步动态系统．基于异步动态系统理论、Lyapunov稳定性原理和线性矩阵不等式方法提出网络控制系统指数稳定的半负定矩阵条件和比例积分输出反馈控制器设计方法．通过数值算例说明指数稳定的半负定矩阵条件和控制器设计方法是可行的．     

线性时变动力系统关于部分变元稳定准则

本文给出了变系数线性微分方程组关于部分变元的稳定性、渐近稳定性、指数稳定性的充分判定准则,改进和推广了文[3]的结果。     

不确定时延网络控制系统的建模与稳定性分析

针对不确定时延的网络控制系统,传感器采用时间驱动,控制器和执行器采用事件驱动,将系统建模为一类不确定性的线性离散系统．通过构造李雅普诺夫函数,结合线性矩阵不等式(LMI)的有关知识,对系统的稳定性进行分析,给出了系统稳定的充分条件．给出算例,用MATLAB进行仿真,证明了结论的有效性．     

基于动态矩阵控制的网络控制系统时延补偿策略

针对网络控制系统中的网络时延问题,根据预测控制中动态矩阵控制的特点,提出了一种基于动态矩阵控制的网络时延补偿策略。利用动态矩阵控制算法对网络控制系统中的时延信号的未来情况进行预测,用来补偿其在网络传输中的时延,并结合具体的实例进行仿真实验,通过与传统PID控制的比较,进一步验证了该策略的有效性和优越性。     

一类不确定非线性系统的模糊动态输出反馈控制

用模糊T－S模型对一类不确定非线性系统进行模糊建模,在此基础上研究了基于观测器的模糊状态输出反馈控制,并给出模糊闭环系统二次稳定的充分条件及其反馈控制增益和观测器增益的求法输出反馈控制器的设计。     

一类带有时延的非线性网络控制系统的镇定

研究了一类非线性网络控制系统的镇定问题。利用一种新方法描述通讯网络有限传输能力所导致的时延,由T-S模糊模型和平行分布补偿技术建立了带有时延的非线性网络控制系统的模型。通过采用Lyapunov方法和线性矩阵不等式技术,得到了系统随机稳定的充分条件,并给出镇定控制器的设计方法。     

时滞系统输出动态反馈H-infinity控制——LMI方法

考虑线性时滞系统输出动态反馈H∞控制问题,通过求解动态反馈控制器以实现给定的干扰抑制水平及指数稳定性.基于适当的状态变换,结合相应的Lyapunov-Krasovskii泛函设计方法,导出了以双线性矩阵不等式表述的检验控制器与泛函存在性的时滞相关性判据,较之于时滞无关性条件具有较小的保守性.通过引入待定参数集的方法,实现控制器与泛函的适当参数化,从而利用矩阵变换与运算技巧将控制器与泛函的存在性判据归结为关于参数集的线性矩阵不等式可解性条件,其数值解可以通过凸优化算法有效地求解.     

多包传输动态输出反馈网络控制系统指数稳定性

研究在传感器与控制器间的多包传输网络控制系统的指数稳定性和控制器设计问题.将有时延和有数据包丢失、无时延和有数据包丢失两情形的多包传输动态输出反馈网络控制系统建模为异步动态系统.基于异步动态系统理论,Lyapunov稳定性原理和线性矩阵不等式方法,提出多包传输网络控制系统指数稳定的半负定矩阵条件和控制器设计方法.数值例子说明指数稳定的半负定矩阵条件和控制器设计方法是可行的.