網(wǎng)絡(luò)化控制系統(tǒng)容錯方法研究.pdf

1、隨著控制規(guī)模的日益擴(kuò)大、計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的飛速發(fā)展，基于計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的控制系統(tǒng)已開始逐步應(yīng)用到控制工程中?？刂苹芈吠ㄟ^實(shí)施網(wǎng)絡(luò)閉合的反饋控制系統(tǒng)稱為網(wǎng)絡(luò)化控制系統(tǒng)(Networked Control System，NCS)。網(wǎng)絡(luò)化控制系統(tǒng)以其構(gòu)建模塊化，集成化，成本低等優(yōu)點(diǎn)，一出現(xiàn)便受到了廣泛的重視和研究，并且經(jīng)過多年的發(fā)展，網(wǎng)絡(luò)化控制系統(tǒng)研究已取得了長足的進(jìn)步。但是，數(shù)據(jù)包的丟失和網(wǎng)絡(luò)誘導(dǎo)時延的存在仍然是困擾系統(tǒng)性能和穩(wěn)定性的最突出問題。

2、
　　 本文綜述了網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)的概念及其結(jié)構(gòu)，介紹了計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的類型和特點(diǎn)，闡述了網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)存在的主要問題以及目前針對這些問題的一些解決方法，研究了網(wǎng)絡(luò)控制化控制系統(tǒng)的指數(shù)穩(wěn)定和最大丟包率問題。
　　 對執(zhí)行器節(jié)點(diǎn)和控制器節(jié)點(diǎn)采用事件驅(qū)動，對傳感器節(jié)點(diǎn)采用時間驅(qū)動，基于異步動態(tài)系統(tǒng)理論對采樣周期確定的具有數(shù)據(jù)傳輸成功事件與失敗事件的異步動態(tài)系統(tǒng)進(jìn)行了建模。
　　 利用Lyapunov理論和Schur補(bǔ)引理對網(wǎng)絡(luò)

3、控制閉環(huán)系統(tǒng)進(jìn)行了穩(wěn)定性分析。借助線性矩陣不等式，給出了能夠使網(wǎng)絡(luò)化控制系統(tǒng)穩(wěn)定的充分條件。
　　 將馬爾可夫跳變線性系統(tǒng)理論應(yīng)用到網(wǎng)絡(luò)化控制系統(tǒng)之中，將具有類似于伯努利分布的丟包情形的網(wǎng)絡(luò)化控制系統(tǒng)理解為馬爾可夫過程，而將丟包事件轉(zhuǎn)化為馬爾可夫過程中的可能狀態(tài)。基于Schur補(bǔ)引理和馬爾可夫鏈均方穩(wěn)定判據(jù)，討論了網(wǎng)絡(luò)化控制系統(tǒng)的穩(wěn)定性，給出了馬爾可夫模型過程的網(wǎng)絡(luò)化控制系統(tǒng)穩(wěn)定的充分條件。
　　 為了便于研究網(wǎng)絡(luò)化控制