基于極點(diǎn)配置網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)的控制.pdf

1、所謂網(wǎng)絡(luò)化控制系統(tǒng)，就是指通過(guò)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)和總線將傳感器、執(zhí)行器和控制器單元作為網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)連接起來(lái)共同完成控制任務(wù)的閉環(huán)反饋控制系統(tǒng)。隨著計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的廣泛使用和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的不斷發(fā)展，控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)正在發(fā)生變化。使用專用或公用計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)代替?zhèn)鹘y(tǒng)控制系統(tǒng)中的點(diǎn)對(duì)點(diǎn)結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)傳感器、控制器和執(zhí)行器等系統(tǒng)組件之間的控制信息可以相互傳遞的系統(tǒng)，即網(wǎng)絡(luò)化控制系統(tǒng)的研究正在迅速成為當(dāng)前國(guó)際控制領(lǐng)域的一個(gè)前沿課題，具有重要的理論意義和廣闊的應(yīng)用前景。它與傳統(tǒng)

2、的控制系統(tǒng)最大的區(qū)別在于：在網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)中，網(wǎng)絡(luò)通訊將成為控制系統(tǒng)的一個(gè)重要環(huán)節(jié)。由于網(wǎng)絡(luò)傳輸中存在傳輸時(shí)延，并且這些時(shí)延通常具有不確定性和時(shí)變性，另外還存在傳輸數(shù)據(jù)時(shí)序的錯(cuò)亂和丟失等現(xiàn)象，這些都使得系統(tǒng)不再具有定常性和確定性。上述兩個(gè)方面對(duì)控制理論的研究提出了新的挑戰(zhàn)和發(fā)展機(jī)遇。 首先，對(duì)具有時(shí)延的網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)進(jìn)行時(shí)延分析和建模。在考慮網(wǎng)絡(luò)誘導(dǎo)時(shí)延的情況下，建立了系統(tǒng)離散情況的開(kāi)環(huán)、閉環(huán)與開(kāi)閉環(huán)模型，并給出了網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)的混雜

3、系統(tǒng)模型。 其次，構(gòu)建一個(gè)關(guān)于更新時(shí)間h及它的模型和對(duì)象的參數(shù)的檢驗(yàn)矩陣的特征值，得到系統(tǒng)穩(wěn)定的充要條件。分析長(zhǎng)延時(shí)網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)的3種情況，建立相應(yīng)的數(shù)學(xué)模型設(shè)計(jì)了基于觀測(cè)器的反饋控制器。 最后，針對(duì)存在時(shí)變時(shí)延的網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)，在一定假設(shè)條件下，基于分離性原理討論了狀態(tài)觀測(cè)器和狀態(tài)反饋控制器的設(shè)計(jì)方法。狀態(tài)觀測(cè)器通過(guò)在開(kāi)環(huán)預(yù)測(cè)和閉環(huán)預(yù)測(cè)間切換以補(bǔ)償延時(shí)的影響。在此基礎(chǔ)上利用預(yù)測(cè)狀態(tài)作為控制器的輸作為控制器的輸入，設(shè)計(jì)了具