基于連續(xù)時(shí)間Markov鏈的網(wǎng)絡(luò)化系統(tǒng)分析與控制.pdf

1、近幾十年來,網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)由于其成本低,易于安裝和維修等優(yōu)點(diǎn),得到了廣泛的關(guān)注.這使得網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)在機(jī)器人系統(tǒng),遠(yuǎn)程醫(yī)療,智能交通,制造業(yè)等方面特別受歡迎.然而,由于網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)的混雜特性所導(dǎo)致的有限帶寬,網(wǎng)絡(luò)誘導(dǎo)時(shí)延和數(shù)據(jù)丟包總是不可避免的,并且可能是隨機(jī)出現(xiàn)的.一般來說,解決網(wǎng)絡(luò)誘導(dǎo)時(shí)延和數(shù)據(jù)丟包的方法可以大致分為兩類:(1)確定的方法,將時(shí)延和丟包處理成時(shí)變變量,以及(2)隨機(jī)方法,將時(shí)延和丟包假設(shè)為服從某種概率分布.眾所周知,將帶

2、有由通信通道引起的時(shí)變時(shí)延和丟包的網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)建模成連續(xù)時(shí)間馬爾科夫跳變系統(tǒng)能夠很好的捕捉到網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)的特性.并且顯然,對(duì)于具有連續(xù)時(shí)間馬爾科夫跳變系統(tǒng)模型的網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)來說,丟包或大時(shí)延發(fā)生的概率,以及帶有丟包或大時(shí)延的,或者不帶有丟包或大時(shí)延的每個(gè)模態(tài)的逗留時(shí)間,是影響網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)的穩(wěn)定性性能的重要因素.這對(duì)于網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)是一個(gè)有意義的,同時(shí)也是具有挑戰(zhàn)性的問題.不幸的是,據(jù)作者所知,很少有文章將網(wǎng)絡(luò)誘導(dǎo)時(shí)延和丟包建模成連續(xù)時(shí)間隨

3、機(jī)過程,這激勵(lì)了我們現(xiàn)在的研究.同時(shí),將該結(jié)果推廣到帶有輸入時(shí)延和通信時(shí)延的多智能體系統(tǒng)中也具有很大的意義.
　　本文將以連續(xù)時(shí)間馬爾科夫鏈為理論基礎(chǔ),將連續(xù)時(shí)間馬爾科夫鏈運(yùn)用到帶有網(wǎng)絡(luò)誘導(dǎo)時(shí)延和數(shù)據(jù)丟包的網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)中,得到保證其指數(shù)穩(wěn)定的充分條件.然后將該結(jié)果推廣到多智能體系統(tǒng)中,并運(yùn)用類似的方法得到保證多智能體系統(tǒng)指數(shù)穩(wěn)定的充分條件.本文的主要研究?jī)?nèi)容如下:
　　(1)基于連續(xù)時(shí)間馬爾科夫鏈的網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)的∞控制:首先

4、,運(yùn)用控制器切換策略,將一類線性連續(xù)時(shí)間網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)建模成連續(xù)時(shí)間馬爾科夫跳變線性系統(tǒng),對(duì)于這個(gè)模型,在泛函理論的基礎(chǔ)上,得出了保證線性連續(xù)時(shí)間網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)指數(shù)穩(wěn)定的∞控制器存在的充分條件.最后,用仿真例子驗(yàn)證了所提方法的有效性.
　　(2)基于連續(xù)時(shí)間馬爾科夫鏈的多智能體系統(tǒng)的∞控制:類似的,我們也將運(yùn)用控制器切換策略,將一類帶有通信時(shí)延和輸入時(shí)延的多智能體系統(tǒng)建模成馬爾科夫跳變系統(tǒng),進(jìn)而運(yùn)用泛函理論,得出保證連續(xù)時(shí)間多智能體系