網絡控制系統(tǒng)的最優(yōu)估計和輸出反饋預測控制.pdf

1、網絡控制系統(tǒng)作為一種空間分布式控制系統(tǒng),其控制器與被控對象以及控制器與傳感器之間通過網絡相互連接.與傳統(tǒng)的控制系統(tǒng)相比,網絡控制系統(tǒng)可以實現信息資源共享和遠程控制,可靠性高,抗干擾能力強,因而越來越受到國內外學者的廣泛關注,成為熱門的研究課題.然而,在實際工業(yè)過程中,網絡控制系統(tǒng)依然存在著很多問題,諸如網絡時滯、丟包現象,時序錯亂,輸入狀態(tài)受約束等等.
　　時滯、丟包及約束情況是網絡控制系統(tǒng)中比較常見的問題,如何解決網絡控制系統(tǒng)中

2、的時滯和丟包現象以及系統(tǒng)中存在輸入狀態(tài)受約束的情形是本文研究的主要問題.本文首先將數據包丟失看作是一種數據的無限延遲現象來建立測量模型,并在狀態(tài)中考慮了時滯,以此描述時滯和丟包并存的現象,應用新息重組和改進的卡爾曼濾波法,設計基于統(tǒng)計特性的最優(yōu)估計器算法,處理了時滯和丟包共存的問題;然后,基于李亞普諾夫函數及狀態(tài)觀測器設計輸出反饋控制器,并給出系統(tǒng)的初始穩(wěn)定域描述,進而,將該穩(wěn)定域作為終端約束,設計輸出反饋預測控制算法,使得在穩(wěn)定域外的

3、系統(tǒng)狀態(tài)能夠進入穩(wěn)定域內,以達到閉環(huán)系統(tǒng)最終穩(wěn)定.
　　本文得到的主要結果包括以下兩部分:
　　第一,針對一類同時含有測量時滯和丟包的網絡控制系統(tǒng),研究了系統(tǒng)的最優(yōu)估計問題.首先,建立數學模型描述時滯和丟包并存現象;其次,重新定義一種觀測序列;進而,根據黎卡提方程和改進的卡爾曼濾波法得到最優(yōu)估計問題的解決方法;最后,仿真實例表明,所獲得的算法是有效的.
　　第二,針對一類網絡模式下狀態(tài)不可測的分布式系統(tǒng),給出了基于狀態(tài)