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1、基于多包傳輸網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)脈沖控制問(wèn)題是綜合了多包傳輸理論、網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)理論和脈沖控制理論的一種控制技術(shù)。本論文正是結(jié)合這幾種相關(guān)理論成果研究了基于多包傳輸?shù)木W(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)的脈沖控制器的設(shè)計(jì)問(wèn)題,分別考慮在網(wǎng)絡(luò)傳輸過(guò)程中的一些特有現(xiàn)象:網(wǎng)絡(luò)時(shí)延、數(shù)據(jù)丟包等情況出現(xiàn)時(shí),如何設(shè)計(jì)脈沖控制器來(lái)保證系統(tǒng)的穩(wěn)定性。
論文開(kāi)展的主要研究?jī)?nèi)容如下:
(1)研究了基于多包傳輸?shù)木€性不確定系統(tǒng)的脈沖控制系統(tǒng)建模與控制器設(shè)計(jì)方法.首先
2、,根據(jù)線性脈沖系統(tǒng)的描述建立了相應(yīng)的閉環(huán)系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型;其次,在確保閉環(huán)系統(tǒng)穩(wěn)定的基礎(chǔ)上,給出了脈沖反饋控制器的設(shè)計(jì)方法和設(shè)計(jì)步驟;最終,通過(guò)數(shù)值仿真表明:利用所提供的脈沖控制器能夠使具有多包傳輸?shù)拈]環(huán)線性不確定脈沖系統(tǒng)漸近穩(wěn)定。
(2)針對(duì)非線性連續(xù)脈沖系統(tǒng),設(shè)計(jì)了一種基于多包傳輸?shù)拿}沖反饋控制器以保證相應(yīng)的閉環(huán)系統(tǒng)漸近穩(wěn)定。首先,考慮從測(cè)量變送器到控制器以及從控制器傳輸?shù)綀?zhí)行器都有數(shù)據(jù)丟包,并均為獨(dú)立的Bernoulli過(guò)
3、程,建立了閉環(huán)多包傳輸脈沖反饋控制系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型;其次,根據(jù)李雅普諾夫理論和系統(tǒng)范數(shù)穩(wěn)定理論,給出了系統(tǒng)在連續(xù)狀態(tài)和脈沖發(fā)生時(shí)刻保證系統(tǒng)漸近穩(wěn)定的充分條件。并給出了脈沖反饋控制器增益的設(shè)計(jì)步驟;最后,給出的數(shù)值仿真算例,仿真結(jié)果表明利用所設(shè)計(jì)的脈沖控制器能夠使基于多包傳輸?shù)拈]環(huán)非線性連續(xù)系統(tǒng)是漸近穩(wěn)定的。
(3)研究了具有多包傳輸?shù)木€性離散系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)脈沖控制器的設(shè)計(jì)方法。首先,建立了線性離散脈沖系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型;其次,在保證系統(tǒng)穩(wěn)
4、定前提下,設(shè)計(jì)了基于多包傳輸?shù)木W(wǎng)絡(luò)脈沖控制器使相應(yīng)的閉環(huán)系統(tǒng)達(dá)到漸近穩(wěn)定。最后,給出了脈沖控制器的詳細(xì)設(shè)計(jì)過(guò)程并以給出的數(shù)值例子說(shuō)明該理論結(jié)果正確性和控制器設(shè)計(jì)方法的有效性。
(4)研究了基于多包傳輸?shù)姆蔷€性離散系統(tǒng)脈沖控制器設(shè)計(jì)方法。設(shè)計(jì)了一種基于多包傳輸?shù)拿}沖反饋控制器,以保證相應(yīng)的閉環(huán)系統(tǒng)漸近穩(wěn)定。首先,考慮從測(cè)量變送器到控制器以及從控制器傳輸?shù)綀?zhí)行器都有數(shù)據(jù)丟包,并均為獨(dú)立的Bernoulli過(guò)程,建立了閉環(huán)多包傳輸離
5、散脈沖反饋控制系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型;其次,根據(jù)系統(tǒng)范數(shù)穩(wěn)定理論,給出系統(tǒng)在離散狀態(tài)和脈沖發(fā)生時(shí)刻保證系統(tǒng)漸近穩(wěn)定的充分條件,并給出了脈沖反饋控制器增益的設(shè)計(jì)步驟;最后,給出相應(yīng)的數(shù)值仿真算例,結(jié)果表明利用本文設(shè)計(jì)的脈沖控制器能夠使基于多包傳輸?shù)拈]環(huán)非線性離散系統(tǒng)是漸近穩(wěn)定的。
(5)對(duì)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)控制的仿真問(wèn)題進(jìn)行了研究。針對(duì)采用狀態(tài)空間模型描述的幾類無(wú)線網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng),介紹了基于TrueTime的無(wú)線網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)仿真程序的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)問(wèn)題
6、。主要研究了當(dāng)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)采用狀態(tài)空間表達(dá)式描述,系統(tǒng)分別具有單輸入多輸出、絡(luò)誘導(dǎo)時(shí)延、數(shù)據(jù)丟包、時(shí)滯脈沖等特性時(shí),利用TrueTime仿真工具箱,建立上述系統(tǒng)的無(wú)線網(wǎng)絡(luò)控制仿真模型以及編寫(xiě)了相應(yīng)的控制代碼。
(6)探討了基于TrueTime的無(wú)線網(wǎng)絡(luò)功率控制仿真問(wèn)題。利用TrueTime工具箱,以直流電機(jī)為對(duì)象,建立一個(gè)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)的仿真模型。通過(guò)對(duì)路徑損耗函數(shù)的研究,表明改變節(jié)點(diǎn)的發(fā)射功率,可實(shí)現(xiàn)對(duì)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)
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