基于網(wǎng)絡的控制系統(tǒng)研究及應用.pdf

1、網(wǎng)絡控制系統(tǒng)(NCS)是指傳感器、執(zhí)行器以及控制單元通過通訊網(wǎng)絡連接的系統(tǒng)。 與傳統(tǒng)的控制系統(tǒng)相比，NCS 更加復雜，這樣的系統(tǒng)可以減少布線從而降低成本，具有高的診斷能力，易于維護。廣泛應用于飛行器及制造行業(yè)。本文研究了網(wǎng)絡控制系統(tǒng)的控制與應用，主要內容如下： (1) 研究了短時延網(wǎng)絡控制系統(tǒng)的模型描述，證明了傳感器節(jié)點為時間驅動，控制器節(jié)點和執(zhí)行器節(jié)點為事件驅動的不確定時延網(wǎng)絡控制系統(tǒng)可等效為一類具有參數(shù)不確定性的線性

2、離散系統(tǒng)并可變換為狀態(tài)方程的標準形式；利用保性能控制和線性矩陣不等式(LMIs)方法，給出了此類網(wǎng)絡控制系統(tǒng)漸近穩(wěn)定的充分條件以及控制器的設計方法，研究了此類網(wǎng)絡控制系統(tǒng)的魯棒控制問題。 (2)研究了多包傳輸網(wǎng)絡控制系統(tǒng)(MNCS)的建模與控制。針對控制器節(jié)點和執(zhí)行器節(jié)點為事件驅動，傳感器節(jié)點為時間驅動且采用多包傳輸?shù)木W(wǎng)絡控制系統(tǒng)，將傳感器節(jié)點采用靜態(tài)調度策略的建模為周期系統(tǒng)和不確定周期系統(tǒng)利用周期Lyapunov 函數(shù)和LMI

3、s 方法，給出了周期網(wǎng)絡控制系統(tǒng)和不確定周期網(wǎng)絡控制系統(tǒng)的漸近穩(wěn)定的充分條件以及控制器的設計方法，研究了周期和不確定周期網(wǎng)絡控制系統(tǒng)的魯棒控制問題。 (3)研究了長時延網(wǎng)絡控制系統(tǒng)的建模問題。針對無靜差控制系統(tǒng)模型，利用Lyapunov 函數(shù)和LMIs 方法，給出了閉環(huán)系統(tǒng)穩(wěn)定的充分條件以及控制器的設計。在此基礎上，針對系統(tǒng)的狀態(tài)不完全可測的問題，引入了具有時延補償功能的H∞濾波器，利用Lyapunov 函數(shù)和LMIs 方法，給