基于網(wǎng)絡(luò)化控制系統(tǒng)時延模型魯棒容錯控制研究.pdf

1、網(wǎng)絡(luò)化控制系統(tǒng)（Networkcontrolsystems）是將通信網(wǎng)絡(luò)作為一個系統(tǒng)環(huán)節(jié)嵌入控制系統(tǒng)，使控制回路通過實時網(wǎng)絡(luò)閉環(huán)連接。因其具有布線容易、節(jié)約成本、資源共享、系統(tǒng)組建和數(shù)據(jù)傳輸靈活等優(yōu)點已成為復(fù)雜控制系統(tǒng)和遠程控制系統(tǒng)首選架構(gòu)，并廣泛應(yīng)用于國民經(jīng)濟和國防建設(shè)的各個領(lǐng)域。然而，在凸顯其優(yōu)越性的同時，由于受網(wǎng)絡(luò)帶寬的限制以及網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)膹?fù)雜性的影響，信息傳輸不可避免存在丟包、延遲和信息調(diào)度等問題，加之實際工程中各種不確定因素以及

2、傳感器、執(zhí)行器故障的發(fā)生常常會使系統(tǒng)的動態(tài)特性下降乃至使之失穩(wěn)。因此網(wǎng)絡(luò)化控制系統(tǒng)的魯棒容錯控制的研究受到了廣泛關(guān)注，因此本文基于網(wǎng)絡(luò)化控制系統(tǒng)時延模型，利用Lyapunov穩(wěn)定性理論和線性矩陣不等式（LMI）方法，考慮參數(shù)、時延的不確定性以及外界未知擾動等不良因素給系統(tǒng)帶來的影響，采用不同的控制策略，主要進行了以下幾方面的研究工作： 1）采用狀態(tài)反饋控制策略，同時考慮參數(shù)和網(wǎng)絡(luò)時延的不確定性以及外界未知擾動給系統(tǒng)帶來的影響，分

3、別推證出了此類系統(tǒng)在傳感器或執(zhí)行器失效時系統(tǒng)具有魯棒完整性以及具有一定擾動抑制能力的H∞魯棒完整性需要滿足的充分條件，以求解線性矩陣不等式的方式給出了相應(yīng)控制器的設(shè)計方法，并用仿真算例驗證了所得結(jié)論的正確性和有效性。 2）采用靜態(tài)輸出反饋控制策略，針對僅存在時延不確定性的網(wǎng)絡(luò)化控制系統(tǒng)，推證出了此類網(wǎng)絡(luò)化控制系統(tǒng)在傳感器或執(zhí)行器發(fā)生一般故障情形下的魯棒完整性需要滿足的充分條件。以求解線性矩陣不等式的方式給出了相應(yīng)控制器的設(shè)計方法

4、，并用仿真算例驗證了所得結(jié)論的正確性和有效性。 3）采用靜態(tài)輸出反饋控制策略，針對同時存在網(wǎng)絡(luò)時延及參數(shù)不確定性的網(wǎng)絡(luò)化控制系統(tǒng)，推證出了此類網(wǎng)絡(luò)化控制系統(tǒng)在傳感器或執(zhí)行器發(fā)生一般故障情形下的魯棒完整性需要滿足的充分條件。以求解線性矩陣不等式的方式給出了相應(yīng)控制器的設(shè)計方法，并用仿真算例驗證了所得結(jié)論的正確性和有效性。 4）采用動態(tài)輸出反饋控制策略，針對僅存在時延不確定性的網(wǎng)絡(luò)化控制系統(tǒng)，推證出了此類網(wǎng)絡(luò)化控制系統(tǒng)在傳感