帶有量化的網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)的鎮(zhèn)定研究.pdf

1、自從數(shù)字控制器用于反饋系統(tǒng)，量化誤差的研究在數(shù)字控制系統(tǒng)就成為一個(gè)重要的研究領(lǐng)域.如今，許多控制系統(tǒng)是經(jīng)具有受限帶寬的通訊通道遠(yuǎn)程實(shí)現(xiàn)的，我們稱(chēng)之為遠(yuǎn)程控制系統(tǒng).在這樣的系統(tǒng)中，通訊鏈路通常是由不同的應(yīng)用程序共享的，一個(gè)自然的問(wèn)題是減少需要傳輸?shù)男畔⒘?，同時(shí)保證能實(shí)現(xiàn)確定的閉環(huán)性能.在遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)中，對(duì)象和控制器是物理分離的，傳感器信息（發(fā)送給控制器）與控制信號(hào)（反饋給對(duì)象）是經(jīng)一個(gè)通訊網(wǎng)絡(luò)連接的.換句話(huà)說(shuō)，通過(guò)控制系統(tǒng)元件（傳感器、控

2、制器、執(zhí)行器）間的一個(gè)共享通訊通道，交換反饋信息.而且，很自然的假設(shè)控制與量測(cè)信號(hào)同時(shí)被量化.分析量化影響的一個(gè)簡(jiǎn)單經(jīng)典的方法是處理量化誤差為以一個(gè)扇形界為界的不確定項(xiàng)或非線(xiàn)性項(xiàng).進(jìn)而，研究量化影響的魯棒分析工具，如絕對(duì)穩(wěn)定性理論可以直接應(yīng)用于研究量化影響.而且，控制參數(shù)對(duì)于最小量化影響是最優(yōu)的，此方法稱(chēng)為扇形界方法.因此，利用扇形界方法來(lái)研究帶有輸入與輸出量化的網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)具有重要的理論與實(shí)際意義.
　　以下為本文的主要研究工作

3、:
　　在第一章中，介紹了本文研究的理論意義以及國(guó)內(nèi)外現(xiàn)狀.
　　在第二章中，研究了涉及信號(hào)量化與數(shù)據(jù)丟包的網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)輸出反饋控制問(wèn)題.被控系統(tǒng)的狀態(tài)是不可測(cè)的，而且量測(cè)輸出信號(hào)與控制輸出信號(hào)在經(jīng)過(guò)網(wǎng)絡(luò)傳輸之前被對(duì)數(shù)量化.由于通道帶寬受限，使得由傳感器到控制器的通訊通道、由控制器到執(zhí)行器的通道，可能發(fā)生隨機(jī)丟包，因此，閉環(huán)系統(tǒng)被建模為含有四個(gè)子系統(tǒng)的離散切換系統(tǒng).利用扇形界方法與平均駐留時(shí)間方法，以非線(xiàn)性矩陣不等式的

4、形式給出閉環(huán)系統(tǒng)指數(shù)穩(wěn)定的充分條件，并通過(guò)求解一個(gè)非線(xiàn)性最小化問(wèn)題得出動(dòng)態(tài)控制器.
　　在第三章中，研究了帶有隨機(jī)丟包及輸入與輸出對(duì)數(shù)量化的網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)的鎮(zhèn)定問(wèn)題，其中，丟包率與量化誤差參數(shù)是給定的.運(yùn)用Lyapunov泛函方法，以線(xiàn)性矩陣不等式形式設(shè)計(jì)了動(dòng)態(tài)輸出反饋控制器.
　　在第四章中，研究了具有數(shù)據(jù)丟包與時(shí)滯的線(xiàn)性網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)的鎮(zhèn)定問(wèn)題，采用時(shí)滯輸入法建模網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)為包含兩個(gè)子系統(tǒng)的時(shí)滯切換系統(tǒng).利用切換系統(tǒng)方法與