基于時滯理論的多采樣率網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)穩(wěn)定性分析與魯棒H∞控制.pdf

1、面對復(fù)雜多變和全分布式等特性的現(xiàn)代控制系統(tǒng),多采樣率網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)的發(fā)展和應(yīng)用已經(jīng)成為自動化控制領(lǐng)域研究的熱點,它不僅具有網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)的優(yōu)點,更解決了采用單一采樣率時無法滿足工業(yè)生產(chǎn)要求或成本太高的問題。然而,受到多采樣率和網(wǎng)絡(luò)通信等因素的影響,數(shù)據(jù)在發(fā)送前采樣速率、等待網(wǎng)絡(luò)空閑時間和發(fā)送的方式存在不確定性,數(shù)據(jù)在傳輸過程中的網(wǎng)絡(luò)時滯和數(shù)據(jù)丟包率也存在不確定因素,控制系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型和系統(tǒng)擾動本身也常含有不確定性參數(shù)。在這種情況下,如何處理

2、在系統(tǒng)分析和設(shè)計中遇到的建模、穩(wěn)定性分析、魯棒控制等是多采樣率網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)應(yīng)用時必須解決的重點問題。論文的主要研究內(nèi)容如下:
　　(1)研究了多采樣率網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)的建模、穩(wěn)定性條件以及狀態(tài)反饋鎮(zhèn)定控制器設(shè)計問題。
　　針對具有多采樣率、網(wǎng)絡(luò)時滯和數(shù)據(jù)丟包的多采樣率網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng),基于時滯理論,建立適于分析的連續(xù)時間的系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型,利用Lyapunov-Krasovskii泛函和自由權(quán)矩陣方法,獲得多采樣率網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)的穩(wěn)定性條

3、件,并推廣到具有時變結(jié)構(gòu)不確定性的多采樣率網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng),在此基礎(chǔ)上研究了狀態(tài)反饋鎮(zhèn)定控制器的設(shè)計問題,并采用四種轉(zhuǎn)化非線性項的方法求解非線性矩陣不等式,獲得保證多采樣率網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)穩(wěn)定的最大允許時滯上界(MADB)以及控制器的參數(shù)。
　　(2)研究了連續(xù)時間的多采樣率網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)的魯棒H∞控制器設(shè)計問題。
　　針對一類具有外加擾動的多采樣率網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng),利用Lyapunov-Krasovskii泛函和自由權(quán)矩陣方法,考慮到系

4、統(tǒng)的H∞性能,建立系統(tǒng)的時滯相關(guān)有界實條件,然后利用這一條件和非線性最小化方法,導(dǎo)出基于迭代算法的魯棒H∞狀態(tài)反饋控制器的設(shè)計方法。
　　(3)研究了一類異采樣率雙環(huán)網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)的穩(wěn)定性條件和控制器設(shè)計問題。
　　針對一類新型的異采樣率雙環(huán)網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng),基于時滯理論,建立適于分析的連續(xù)時間的系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型,利用Lyapunov-Krasovskii泛函和自由權(quán)矩陣方法,獲得異采樣率雙環(huán)網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)的穩(wěn)定性條件,在此基礎(chǔ)上研究了