具有傳輸時延與數(shù)據(jù)包丟失的網(wǎng)絡化控制系統(tǒng)的最優(yōu)控制.pdf

1、一個網(wǎng)絡控制系統(tǒng)(NCS)是由共享一個串行通信通道的多個反饋控制構(gòu)成的回路。與點對點的傳統(tǒng)控制系統(tǒng)的不同，它將網(wǎng)絡引入到控制系統(tǒng)中，使系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡化，具有更好的靈活性的同時也節(jié)約成本且易于安裝和維護。然而數(shù)據(jù)在網(wǎng)絡中傳遞會導致傳輸時延、傳輸間隔、數(shù)據(jù)包丟失、變采樣等問題，這也就降低系統(tǒng)的性能甚至會導致閉環(huán)系統(tǒng)的不穩(wěn)定。
　　本文主要是針對網(wǎng)絡化控制系統(tǒng)中存在的傳輸時延和數(shù)據(jù)包丟失，提出了利用神經(jīng)網(wǎng)絡做出狀態(tài)預測，補償傳輸時延和數(shù)據(jù)包

2、丟失帶來的影響，同時實現(xiàn)利用自適應動態(tài)規(guī)劃來近似求解非線性系統(tǒng)的最優(yōu)問題。自適應動態(tài)規(guī)劃(Adaptivedynamic Programming，ADP)作為一種近似求解非線性最優(yōu)控制問題的方法，是利用近似求Hamilton-Jacobi-Bellman(HJB)等式的迭代方法。本文的主要內(nèi)容如下:
　　首先，概括敘述了本課題的研究背景和意義、研究中存在的基本問題以及研究的現(xiàn)狀。之后，介紹了最優(yōu)控制原理、自適應動態(tài)規(guī)劃的原理和神經(jīng)

3、網(wǎng)絡等概念，為接下來的最優(yōu)控制與跟蹤控制做鋪墊。
　　其次，對本文所研究的問題進行了相應的問題描述，以及算法所帶來的穩(wěn)定性和收斂性等特性都進行了分析，針對非線性系統(tǒng)存在的時延和數(shù)據(jù)包丟失的問題，利用神經(jīng)網(wǎng)絡，近似逼近函數(shù)結(jié)構(gòu)來進行預測，并且利用自適應動態(tài)規(guī)劃算法求解出系統(tǒng)的最優(yōu)控制策略并給出算法設計。隨后，對于最優(yōu)跟蹤控制進行問題的描述和分析，提出了新的性能指標函數(shù)，說明了算法的收斂特性，并且通過數(shù)學轉(zhuǎn)換的思想，將跟蹤問題轉(zhuǎn)換為求