網絡控制系統的穩(wěn)定性及量化影響分析.pdf

1、隨著科技和工業(yè)的發(fā)展，傳統的點對點控制系統已經遠遠不能滿足現今工業(yè)生產過程的控制要求。隨著網絡通信在實際應用中的普及，將網絡通信和控制系統相結合而構成的網絡控制系統便因此誕生了。網絡控制系統相比于傳統的點對點控制系統，其最大特點就是利用網絡連接控制系統中的傳感器、控制器和執(zhí)行器。網絡控制系統因網絡的引入而具有很大的優(yōu)勢，如：結構簡單化、升級維護方便、降低布線成本、管控一體化、可靠性高等。但也由于網絡的引入帶來了網絡本身固有的物理局限性，

2、如網絡誘導時延、丟包、信息安全、信道帶寬限制等缺陷。正因為網絡控制系統還有這么多缺陷的存在，所以為了更好地將網絡控制系統應用到實際生產控制當中，我們就很有必要對網絡控制系統進行研究。
　　自從G.C.Walsh在1999年首次提出網絡控制系統的概念以來，廣大學者已經花了很多心血在對網絡控制系統的研究上，也取得了很多研究成果。針對網絡控制系統的研究主要基于時滯系統模型、量化器模型、切換系統模型和馬爾科夫鏈模型四種系統模型。研究內容主

3、要有穩(wěn)定性分析、魯棒控制、濾波和量化控制等等。本文主要研究網絡控制系統的穩(wěn)定性問題及量化器給穩(wěn)定性帶來的影響。
　　緒論章節(jié)主要介紹了網絡控制系統的概念、優(yōu)缺點、研究意義及研究現狀。在總結已有的研究成果時發(fā)現：很多學者在處理積分項時會忽略一些有效信息，從而給得到的結果帶來了一定的保守性。此外，很多學者采用時滯分解法來分析網絡控制系統的穩(wěn)定性問題，但是很少把時滯分解法應用到對網絡控制系統的量化研究中去，所以采用時滯分解法來研究網絡控

4、制系統的量化影響時是否可以減小結果的保守性有待進一步研究。本文就針對上述提出的問題，基于時滯系統模型和量化器模型對網絡控制系統的穩(wěn)定性進行相應的研究。
　　第一部分研究了標稱形式的網絡控制系統的穩(wěn)定性問題，考慮存在網絡誘導時滯和數據丟包現象的情況，采用了不等分的時滯分解法，將人為構造的?(t)分解為?1(t)和?2(t)，構造了一個新的Lyapunov-Krasovskii泛函，并在處理對泛函求導產生的積分項時保留了被很多學者忽略

5、的有效項，分別應用凸組合和凸優(yōu)化原理得到了比現有相關文獻保守性更小的穩(wěn)定性準則。并通過本文所得命題之間的橫向對比，得出一個結論：在保證最優(yōu)結果的前提下應采用形式盡量簡單、運算效率盡量好的穩(wěn)定性準則。
　　第二部分基于前面的研究，將時滯分解法應用到帶對數量化器網絡控制系統穩(wěn)定性的分析當中，基于Lyapunov-Krasovskii泛函方法，得到了一個穩(wěn)定性準則。最后，給出的數值示例驗證了所得穩(wěn)定性準則的有效性，并通過跟現有相關文獻的