模糊奇異系統(tǒng)的網絡量化控制研究.pdf

1、網絡化控制系統(tǒng)是近十幾年來控制領域研究的一個熱點，它是指將控制器，執(zhí)行器，被控對象以及傳感器等部件通過公共的通訊網絡連接起來，實現信息的交互與共享的控制系統(tǒng)。與傳統(tǒng)的點對點控制系統(tǒng)相比，它具有成本低，安裝維護方便，可擴充性強等優(yōu)點，在許多實際領域已經得到了廣泛的應用。然而，通訊網絡的引入在簡化了控制結構的同時也帶來了許多新的問題，例如：當網絡中有兩個或多個節(jié)點需要同時發(fā)送信息時，就會產生由于競爭引起的網絡時延，甚至丟包現象；同時，網絡的

2、負載容量是有限的，當傳感器或控制器發(fā)送的實際數據過大時，就需要引入量化器來對數據進行編碼傳輸，以降低網絡的通訊負載，但是，量化器的引入會帶來量化誤差等現象。因此，需要對網絡控制系統(tǒng)展開全新的研究。
　　另一方面，非線性系統(tǒng)由于在實際中的廣泛存在，一直都是人們研究的重點。由于基于T-S模型的模糊控制理論能將非線性問題轉化為局部線性問題進行研究分析，得到了越來越多的學者的關注。近些年來，一些學者發(fā)現，將傳統(tǒng)的控制系統(tǒng)模型寫為奇異系統(tǒng)的

3、形式能夠大大減少模糊規(guī)則的數目，由此開啟了模糊奇異系統(tǒng)的研究。
　　本文針對于網絡化的模糊奇異系統(tǒng)展開研究?？紤]網絡中存在傳輸時延，數據丟包，量化誤差等情況下的模糊奇異系統(tǒng)的控制與狀態(tài)估計等問題。本論文的主要內容包括以下幾點：
　?。?）針對于網絡傳輸過程中存在數據丟包與量化誤差的情況，研究了離散模糊奇異系統(tǒng)的狀態(tài)反饋控制問題。網絡丟包過程采用伯努力模型來描述，量化誤差描述為扇形不確定性的形式。在此基礎上，通過求解線性矩陣不

4、等式，給出了使整個離散閉環(huán)模糊奇異系統(tǒng)正則、因果、穩(wěn)定的充分條件。該狀態(tài)反饋控制器的參數可通過求解線性矩陣不等式組來求得。數值仿真驗證了該方法的有效性。
　?。?）考慮多通道傳輸網絡控制系統(tǒng)，針對系統(tǒng)狀態(tài)不可測而輸出可測的情況下，研究了離散模糊奇異系統(tǒng)的動態(tài)輸出反饋控制問題。采用帶補償的伯努力模型來刻畫隨機丟包的過程，并將對數量化器引起的量化誤差描述為扇形不確定性的形式。通過構造動態(tài)輸出反饋控制器，給出了使整個離散閉環(huán)模糊奇異系統(tǒng)