基于Zigbee技術(shù)的無線網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的建模與控制.pdf

1、網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)是計(jì)算機(jī)技術(shù)、通訊技術(shù)和控制技術(shù)等發(fā)展與融合的產(chǎn)物，作為控制系統(tǒng)發(fā)展的新階段，它體現(xiàn)了控制系統(tǒng)向網(wǎng)絡(luò)化、集成化、智能化發(fā)展的趨勢。網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)由于其成本低、便于安裝維護(hù)、信息共享、便于擴(kuò)展等優(yōu)點(diǎn)，在工業(yè)自動化、航空航天領(lǐng)域、智能家居系統(tǒng)、智能交通等方面得到了廣泛的應(yīng)用。無線網(wǎng)絡(luò)作為有線網(wǎng)絡(luò)的補(bǔ)充和延伸也得到了廣泛的應(yīng)用。然而，由于無線通訊網(wǎng)絡(luò)被引入到控制系統(tǒng)中，許多新問題也隨之而生，如:網(wǎng)絡(luò)誘導(dǎo)時延、數(shù)據(jù)丟包、亂序等。傳統(tǒng)的

2、控制理論需要經(jīng)過重新評估才能被應(yīng)用到無線網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)中。
　　 針對無線網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)中存在的問題，本論文研究了一類基于Zigbee技術(shù)的無線網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)的建模與控制問題。
　　 首先，為了更好地理解無線網(wǎng)絡(luò)的傳輸特性，我們搭建了一個基于無線網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)平臺。通過大量的實(shí)驗(yàn)，建立了無線網(wǎng)絡(luò)在單跳和多跳拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)下傳輸時延的泊松分布參數(shù)模型。并通過無線網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下的狀態(tài)估計(jì)，驗(yàn)證了該模型的有效性。
　　 其次，針對

3、于無線網(wǎng)絡(luò)中同時存在數(shù)據(jù)時延和數(shù)據(jù)丟包的現(xiàn)象，討論了無線網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)的建模問題。提出了帶有時變時延的切換系統(tǒng)的新的模型，并基于建立的模型，研究了使閉環(huán)系統(tǒng)鎮(zhèn)定的控制器的設(shè)計(jì)和H∞控制問題。數(shù)值仿真驗(yàn)證了算法的有效性。
　　 最后，研究了當(dāng)被控對象為不穩(wěn)定對象時，使無線網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)鎮(zhèn)定的條件。通過引入增廣狀態(tài)的方法建立了整個閉環(huán)系統(tǒng)的切換模型。并采用異步動態(tài)系統(tǒng)理論，得到了依賴于數(shù)據(jù)時延和數(shù)據(jù)丟包的控制器的設(shè)計(jì)方法。數(shù)值仿真驗(yàn)證了