測量數據丟失概率不確定的大系統(tǒng)觀測器及控制器設計.pdf

1、隨著計算機技術、通信技術和控制技術的發(fā)展，網絡化控制系統(tǒng)已經滲透到許多領域。網絡的引入在帶來便利的同時，也會導致控制系統(tǒng)出現(xiàn)網絡時延、數據丟失等現(xiàn)象，從而使控制系統(tǒng)的性能遭到削弱。另外，許多實際系統(tǒng)是由若干相互關聯(lián)的子系統(tǒng)組成的大系統(tǒng)，網絡控制不僅存在于每個子系統(tǒng)中，也存在于各個子系統(tǒng)之間。目前網絡化控制系統(tǒng)的分析與設計引起了廣泛關注，但大多已有成果的被控對象為孤立線性系統(tǒng)，數據丟失的概率假設已知。本文針對由多個子系統(tǒng)組成的線性離散大系

2、統(tǒng)，對其存在測量數據丟失且丟失概率未知的情況，研究其觀測器和控制器的設計問題。本文主要研究內容如下：
　　(1)研究具有測量數據丟失的線性離散大系統(tǒng)的全維狀態(tài)觀測器設計問題。假設大系統(tǒng)由N個線性離散子系統(tǒng)組成，測量數據丟失滿足概率未知的Bernoulli隨機二進制切換序列，設計全維狀態(tài)觀測器來估計原系統(tǒng)的狀態(tài)，使得估計誤差均方指數穩(wěn)定且滿足指定的H∞性能指標?；贚yapunov穩(wěn)定性理論和線性矩陣不等式，給出狀態(tài)觀測器存在的充分

3、條件，通過求解線性矩陣不等式得到狀態(tài)觀測器的相關增益矩陣，最后，通過MATLAB仿真結果驗證了算法的有效性。
　　(2)研究具有測量數據丟失的線性離散大系統(tǒng)的狀態(tài)反饋H∞控制器設計問題。假設大系統(tǒng)由N個線性離散子系統(tǒng)組成，測量數據丟失滿足概率未知的Bernoulli隨機二進制切換序列，設計狀態(tài)反饋控制器，使得整個閉環(huán)系統(tǒng)均方指數穩(wěn)定且滿足指定的H∞性能指標。基于Lyapunov穩(wěn)定性理論和線性矩陣不等式，給出狀態(tài)反饋H∞控制器存在

4、的充分條件，通過求解線性矩陣不等式得到狀態(tài)觀測器的反饋增益矩陣，最后，通過MATLAB仿真結果驗證了算法的有效性。
　　(3)針對具有測量數據丟失的線性離散大系統(tǒng)，研究其基于狀態(tài)觀測器的H∞控制器設計問題。假設大系統(tǒng)由N個線性離散子系統(tǒng)組成，測量數據丟失滿足概率未知的Bernoulli隨機二進制切換序列，設計基于狀態(tài)觀測器的H∞控制器，使得整個閉環(huán)系統(tǒng)均方指數穩(wěn)定且滿足指定的H∞性能指標?；贚yapunov穩(wěn)定性理論和線性矩陣不