無(wú)線網(wǎng)絡(luò)化系統(tǒng)的控制與調(diào)度方法設(shè)計(jì).pdf

1、無(wú)線網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)(WNCS)作為一個(gè)新興的研究領(lǐng)域，近年來(lái)受到越來(lái)越多關(guān)注。其研究成果被廣泛應(yīng)用于軍事國(guó)防、工農(nóng)業(yè)控制、生物醫(yī)療、環(huán)境監(jiān)測(cè)、防恐反恐、遠(yuǎn)程控制等諸多領(lǐng)域。對(duì)于一個(gè)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)，穩(wěn)定性是至關(guān)重要的問(wèn)題之一。本文以確保無(wú)線網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行為目標(biāo)，對(duì)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)的節(jié)點(diǎn)能量調(diào)度及控制器設(shè)計(jì)方法進(jìn)行研究。
　　 首先，考慮到網(wǎng)絡(luò)誘導(dǎo)時(shí)延在WNCS中普遍存在，且時(shí)延對(duì)系統(tǒng)穩(wěn)定性的不利影響，將長(zhǎng)時(shí)延無(wú)線網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)

2、建模為一類(lèi)具有不確定參數(shù)的離散系統(tǒng)。結(jié)合Lyapunov方法，采用常見(jiàn)的線性矩陣不等式求解使系統(tǒng)保持穩(wěn)定的狀態(tài)反饋控制器，得到WNCS控制器的參數(shù)化設(shè)計(jì)方法。
　　 其次，在分析節(jié)點(diǎn)能耗的基礎(chǔ)上，給出采樣周期與生存時(shí)間之間的關(guān)系，并提出一種基于自適應(yīng)采樣周期的能量控制方法。該方法利用當(dāng)前已知節(jié)點(diǎn)剩余能量與能耗速率信息，實(shí)時(shí)預(yù)測(cè)節(jié)點(diǎn)的生存時(shí)間，在系統(tǒng)穩(wěn)定性和采樣周期可調(diào)度的雙重約束下，實(shí)時(shí)調(diào)整系統(tǒng)的采樣周期，延長(zhǎng)節(jié)點(diǎn)生存時(shí)間。然后

3、考慮到存在系統(tǒng)采樣周期不可調(diào)度的情況，從平衡節(jié)點(diǎn)間能量消耗的角度出發(fā)，引入經(jīng)濟(jì)學(xué)的市場(chǎng)模型，提出一種基于定價(jià)策略的傳輸任務(wù)分配協(xié)議，建立能量分配的市場(chǎng)模型。高能耗的節(jié)點(diǎn)通過(guò)協(xié)議將傳輸任務(wù)外包給低能耗節(jié)點(diǎn)執(zhí)行，從而降低節(jié)點(diǎn)能耗速率，延長(zhǎng)節(jié)點(diǎn)生存時(shí)間，增加網(wǎng)絡(luò)生命周期，為系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行奠定基礎(chǔ)，達(dá)到節(jié)點(diǎn)能耗調(diào)度目的。
　　 最后，針對(duì)節(jié)點(diǎn)能量及控制器同時(shí)影響系統(tǒng)穩(wěn)定性，從控制與調(diào)度協(xié)同設(shè)計(jì)的角度出發(fā)，將前文提出的基于自適應(yīng)采樣周期的W