網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)的穩(wěn)定性分析.pdf

1、隨著計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)技術(shù)和計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的不斷發(fā)展,控制系統(tǒng)通過網(wǎng)絡(luò)環(huán)節(jié)傳遞信息已經(jīng)成為現(xiàn)實(shí)(例如:通過網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程控制).我們把通過實(shí)時(shí)的通訊網(wǎng)絡(luò)構(gòu)成閉環(huán)控制的反饋控制系統(tǒng),稱為網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng).傳統(tǒng)控制系統(tǒng)的通訊方式是點(diǎn)對點(diǎn)的.然而這種方式已經(jīng)越來越不能適應(yīng)某些新的要求,比如模塊化、集散分布、綜合診斷、易維護(hù)性及低成本化等.網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)的出現(xiàn)恰好解決了這個(gè)問題.但是由于網(wǎng)絡(luò)環(huán)節(jié)的引入,不可避免的產(chǎn)生信息的傳輸延時(shí);由于網(wǎng)絡(luò)帶寬的限制,在合

2、理的分配網(wǎng)絡(luò)資源的過程中就會涉及到網(wǎng)絡(luò)調(diào)度的問題;同時(shí)在網(wǎng)絡(luò)中傳輸?shù)臄?shù)據(jù)可能出現(xiàn)丟失;這些因素都會影響到網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)性能(例如:穩(wěn)定性),從而使得系統(tǒng)的分析和設(shè)計(jì)變得復(fù)雜.該文主要考慮了在網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)中存在的傳輸延時(shí)對系統(tǒng)的影響.首先針對一類線性模型所描述的網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)的穩(wěn)定性進(jìn)行了分析,通過Razumikhin定理和Lyapunov定理來估計(jì)延時(shí)的界,并給出了系統(tǒng)漸近穩(wěn)定的充分條件.該充分條件改善了前人的結(jié)論,減少了一定的保守性,并且

3、我們通過仿真實(shí)例說明效果.然后分別針對一類帶有不確定性的線性模型和一類非線性模型所描述的NCS的穩(wěn)定性進(jìn)行了分析.在第二章的基礎(chǔ)上,研究了系統(tǒng)穩(wěn)定性,得到了其漸近穩(wěn)定的充分條件,并通過仿真例子驗(yàn)證了結(jié)論.另外,在網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)中,其性能不僅依賴于控制算法的設(shè)計(jì),而且還依賴于對共享的網(wǎng)絡(luò)資源的網(wǎng)絡(luò)調(diào)度.在許多實(shí)時(shí)系統(tǒng)中,一般采用RM(Rate Monotonic)和EDF(Earliest Deadline First)兩種調(diào)度算法來分配C