網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下的反饋控制系統(tǒng)最優(yōu)跟蹤性能分析.pdf

1、控制系統(tǒng)性能的研究已吸引了越來越多學(xué)者的目光,對于傳統(tǒng)的反饋控制系統(tǒng)性能相關(guān)分析也已取得了一系列重要成果,而這些研究結(jié)果可以為實際系統(tǒng)的分析和設(shè)計提供重要的理論依據(jù)。
　　隨著科技的飛速發(fā)展,現(xiàn)代化的不斷加速,信息化和網(wǎng)絡(luò)化成為了一種趨勢和潮流,傳統(tǒng)的控制系統(tǒng)已難以滿足信息化時代的需求,網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)在實際生活中隨處可見。網(wǎng)絡(luò)的介入給我們的生活帶來了翻天覆地的變化,網(wǎng)絡(luò)在給我們的生活帶來便利的同時也給控制系統(tǒng)的分析和設(shè)計帶來了巨大的

2、挑戰(zhàn),在一定程度上極大惡化了系統(tǒng)性能。目前對于網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)的分析和探討都集中在系統(tǒng)穩(wěn)定性分析方面,而對考慮網(wǎng)絡(luò)因素的系統(tǒng)性能研究較少,但對網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)性能的分析,特別是性能極限的研究,尤為重要。本文正是考慮基于通訊參量約束的網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)的最優(yōu)跟蹤性能極限研究,揭示性能指標(biāo)與系統(tǒng)內(nèi)部結(jié)構(gòu)特征以及網(wǎng)絡(luò)通道參量的內(nèi)在聯(lián)系。本文的主要內(nèi)容概括如下:
　　研究了含通訊參量約束和控制能量受限情況下的單輸入單輸出反饋控制系統(tǒng)的最優(yōu)跟蹤性能問題。

3、考慮了反饋通道中含有網(wǎng)絡(luò)高斯白噪聲,前向通道中存在隨機擾動信號,同時信道中傳輸能量受限,基于頻域的尤拉參數(shù)化方法設(shè)計出合適的控制器,得到了系統(tǒng)的最優(yōu)跟蹤性能指標(biāo)下確界。結(jié)果反映了跟蹤性能與被控對象內(nèi)部特質(zhì)以及網(wǎng)絡(luò)噪聲特性和擾動輸入信號的定量關(guān)系式。
　　研究了網(wǎng)絡(luò)反饋控制系統(tǒng)在被控對象存在模型不確定性,同時前向通道含有量化控制輸入影響下,系統(tǒng)的跟蹤性能極限問題。該問題既考慮了模型具有不確定性,又考慮了通道中含有量化控制輸入的情形,

4、采用兩自由度結(jié)構(gòu)控制器,給出了系統(tǒng)跟蹤性能的最優(yōu)值。研究結(jié)果定量揭示了網(wǎng)絡(luò)通道的量化噪聲和模型不確定性環(huán)節(jié)的誤差與系統(tǒng)最優(yōu)跟蹤性能的關(guān)系。
　　研究了網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)在前饋通道存在高斯噪聲,反饋通道含量化控制輸入影響下的最優(yōu)跟蹤性能,同時在反饋通道中引入了編碼解碼器,以減小量化誤差的影響。求解出了系統(tǒng)最優(yōu)跟蹤性能的下確界值,研究結(jié)果表明,網(wǎng)絡(luò)噪聲的功率譜密度越大,跟蹤性能值越差;量化誤差越大,跟蹤性能值越惡化。
　　研究了網(wǎng)絡(luò)反

5、饋控制系統(tǒng)在存在模型不確定性影響下,同時雙通道中都含有網(wǎng)絡(luò)噪聲的干擾時,系統(tǒng)的最優(yōu)跟蹤性能問題。既考慮了被控對象的模型具有不確定性環(huán)節(jié),又考慮了網(wǎng)絡(luò)雙通道中含有高斯白噪聲的情況。使用雙自由度的反饋控制器結(jié)構(gòu),得到了最優(yōu)跟蹤性能指標(biāo)的下確界形式。結(jié)果反映了系統(tǒng)最優(yōu)跟蹤性能不僅依賴于被控對象的內(nèi)部結(jié)構(gòu),同時與網(wǎng)絡(luò)噪聲和不確定環(huán)節(jié)的結(jié)構(gòu)有關(guān)。
　　研究了網(wǎng)絡(luò)通道中信道帶寬受限,同時雙通道含有網(wǎng)絡(luò)噪聲的影響的情況下,反饋控制系統(tǒng)的最優(yōu)跟蹤