姚敏[1]2004年在《具有数据丢包的网络控制系统的建模、分析与控制》文中研究指明网络控制是目前控制科学与飞速发展的计算机网络及通讯技术相结合的产物，信息的网络化和智能化给自动化技术带来了深远影响和挑战。目前，网络控制已成为国际学术界研究的一个热点。本文主要从建模、稳定性分析和控制器设计叁个方面对网络控制系统中数据丢包问题进行了研究。 首先，研究了网络控制系统的基本问题和建模问题。建立了单包传输和多包传输模型，以及相应的存在数据包丢失情况下的切换模型和随机模型。 其次，研究了NCS中数据丢包的稳定性问题和丢包边界。给出了单输入单输出和多输入多输出网络控制系统中存在数据包丢失情况下均方随机稳定的充分条件和丢包边界的确定方法。稳定性和数据丢包边界的研究为控制器的设计奠定了基础。数值仿真验证了稳定性判据的有效性。 最后，研究了网络控制系统有数据包丢失情况下控制器的设计。通过最优输出补偿的方法和鲁棒极点配置的方法来克服数据包丢失对系统性能的影响。仿真验证了设计方法的正确性和有效性。
高谦[2]2008年在《具有时延和丢包的网络控制系统的分析与控制》文中提出随着控制任务和结构的日益复杂化、系统各部件之间共享和交换信息的急剧膨胀,以及计算机、通信、传感器和网络技术的发展与广泛应用,一种新型的分布式、智能化、网络化的控制系统应运而生——网络控制系统,它是利用专用或通用的通信网络连接构成闭环的控制系统。网络构成反馈通道,信息通过网络进行传输和交换,摆脱了传统点对点连接的束缚,打破了系统在空间位置上的限制,拓宽了控制活动的场所,降低了系统连接的复杂性、运行成本和维护费用。远程遥操作、遥医学、远程教学、无线网络机器人、某些兵器系统以及新兴的以现场总线及工业以太网为基础的控制系统均属于网络控制系统的范畴,此外,网络控制系统在航空航天领域以及复杂、危险的工业控制领域也具有广阔的应用前景。在网络控制系统带来诸多优点的同时,也给控制学科带来了新的挑战。网络控制系统中的各类信息以分时复用的方式共享有限的网络资源,网络中数据包的传输速率、数据包长度以及所采用的介质访问控制方式均影响着网络控制系统的性能。因此,网络的介入不可避免地在控制回路中引入了网络诱导时延、数据包丢失、数据包时序错乱等问题,使得传统控制系统的研究方法难以直接应用于网络控制系统,迫切需要研究新的控制理论与方法。本论文首先对网络控制系统的研究现状进行了总结,并分别对网络控制系统中由于网络的介入而引发的一些基本问题:节点的驱动方式、数据采样、网络诱导时延、单包传输与多包传输、数据包的丢失及时序错乱和网络调度等问题进行了总结与阐述。对网络控制系统中普遍存在的网络诱导时延的特性进行了分析,阐述了网络控制系统中网络诱导时延的组成、产生的原因以及不同控制网络所具有的时延的特性。针对网络控制系统中叁种不同类型的时延——确定性时延、随机时延和时变时延,对闭环网络控制系统进行了建模。特别地,将随机时延和时变时延归入系统的不确定部分,从而将闭环网络控制系统建模为离散不确定系统。对网络控制系统中存在的数据包传输丢失的现象,分析其产生的原因和数据丢包的特性。针对网络控制系统中两种类型的数据包丢失过程——确定性丢包过程和随机丢包过程,对闭环网络控制系统进行了建模。将确定性丢包过程建模为以一定的速率闭合的开关,从而将闭环系统建模为受结构事件率约束的异步动态系统;考虑两种情况的随机丢包过程:一是任意丢包过程,另一个是Markove丢包过程,得到更具有普遍性的随机丢包网络控制系统模型。对于同时存在网络诱导时延和数据包丢失的网络控制系统进行了建模、稳定性分析和控制器的设计。对于存在确定性时延和确定性丢包过程的网络控制系统,分别建立了状态反馈和动态输出反馈控制下的闭环系统模型,给出了保持系统指数稳定的充分条件和控制器的设计;对于存在时变时延和确定性丢包过程的网络控制系统,将其建模为离散不确定系统,利用不确定性理论得到了保持系统稳定的充分条件和控制器的设计;建立含有时延(确定的和时变的)和随机丢包过程的网络控制系统的模型,并给出了保持系统渐进稳定的充分条件和控制器的设计,所得的结果具有更普遍的意义。对于对象状态不完全可测的网络控制系统,基于远程估计器估计系统的状态,构成状态反馈,建立了具有时延和数据包丢失的网络控制系统的模型。
樊卫华[3]2004年在《网络控制系统的建模与控制》文中研究说明本文研究了网络控制系统的建模与控制，主要内容如下： (1) 研究了短时延网络控制系统的模型描述，证明了传感器节点为时间驱动，控制器节点和执行器节点为事件驱动的不确定时延网络控制系统可等效为一类具有参数不确定性的线性离散系统；利用Lyapunov函数和线性矩阵不等式(LMIS)方法，给出了此类网络控制系统渐近稳定的充分条件以及控制器的设计方法，研究了此类网络控制系统的H_∞控制问题。 (2) 研究了多包传输网络控制系统(MNCS)的建模与控制。针对控制器节点和执行器节点为事件驱动，传感器节点为时间驱动且采用多包传输的网络控制系统，将传感器节点采用静态调度策略的MNCS建模为周期系统和不确定周期系统，将传感器节点采用动态调度策略的MNCS建模为切换系统；利用周期Lyapunov函数和LMIs方法，给出了周期网络控制系统和不确定周期网络控制系统的渐近稳定的充分条件以及控制器的设计方法，研究了周期和不确定周期网络控制系统的H_∞控制问题；利用共同Lyapunov函数和LMIs方法，给出了切换网络控制系统渐近稳定且满足给定H_∞性能指标的充分条件以及控制器的设计方法。 (3) 研究了短时延MIMO网络控制系统的控制问题。首先给出了传感器节点和控制器节点均为时间驱动的短时延MIMO网络控制系统的模型描述，将一个周期内未能成功传输数据的传感器看成暂时失效，针对网络诱导时延的影响，提出了利用状态观测器的预测功能削弱时延的影响，利用容错控制以及切换系统的理论，给出了MIMO网络控制系统渐近稳定的充分条件以及控制器和观测器的协同设计方法。 (4) 研究了长时延网络控制系统的建模问题。针对在网络未介入时，渐近稳定的闭环系统，利用Lyapunov函数和LMIs方法，给出了网络介入后，闭环系统渐近稳定的充分条件以及使得系统稳定的最大时延的求取方法；针对只具有控制时延的网络控制系统，假设传感器和执行器节点的时钟完全同步，利用接收缓存技术将时变控制时延转化为固定时延，给出了闭环系统渐近稳定的充分条件以及最优控制器的设计方法；在此基础上，针对传感器和执行器节点之间存在的时间差给系统引入的分数时延，利用第2章的有关结论，将此类网络控制系统建模为一类具有参数不确定性的系统，给出了闭环系统渐近稳定的充分条件以及最优控制器的设计方法；针对只具有时变输出时延的网络控制系统，本文引入具有时延补偿功能的观测器，利用切换系统的稳定性理论和LMIs方法，给出了观测器的设计方法；最后针对同时具有控制时延和输出时延的网络控制系统，利用缓存技术将时变的控制时延转化为固定时延，观测器补偿时变输出时延，基于分离原理，给出了观测器和控制器的设计方法。 (5)将同时存在时延和数据包丢失的网络控制系统建模为异步动态系统，针对无数据包丢失时稳定的网络控制系统，给出了数据包丢失率已知时，网络控制系统指数稳定的充分条件;研究了此类网络控制系统的控制器的设计方法;并针对数据包丢失率不确知的情形，给出了网络控制系统指数稳定的充分条件。关键词:网络控制系统，网络诱导时延，多包传输，数据包丢失， Lyapunov函数，线性矩阵不等式，切换系统
邢江[4]2006年在《网络化控制系统的若干问题研究》文中提出随着网络技术的发展,网络化控制系统日益成为人们关注的课题,因而有必要清楚了解该领域的研究现状。首先概述了网络化控制系统的发展过程,在综述网络化控制系统研究现状的基础上,对网络化控制系统的建模、状态估计、信息时延、调度算法、通信约束等方面进行了深入分析,并对其中的建模、网络信息调度的最优化、网络环境下控制理论研究、应用研究等方面的未来发展作了展望.首先分析比较了控制网络与一般数据网络,介绍了常见的控制网络,并由此定性分析了网络化对控制系统的影响。最后概述了网络化控制系统中的时延的组成,并讨论影响时延的一些因素。针对网络化控制系统中的信息调度问题。分析比较了网络化控制系统的信息调度与实时系统的信息调度,因而对实时系统的信息调度算法作了分析总结。然后,分析了在最大允许网络延时情形下的NCS信息调度问题,并给出了一种信息调度算法。网络诱导时延在网络化控制系统中是不可避免的,而且会降低系统性能以及影响系统的稳定性。因而,针对网络诱导时延,提出了一种基于线性矩阵不等式的时滞相关优化方法。构建了在网络诱导时延情形下网络化控制系统的数学模型,继而分析设计了基于LMI的时滞相关控制器。仿真实验中采用了Matlab的LMI工具箱,并结合了一定的迭代策略,得出的结果表明该方法具备一定的优越性。针对网络化控制系统中的数据包丢失问题。将网络化控制系统的数据丢包分为单包传输数据包丢失和多包传输数据包丢失两种情形,由此建立了相应的数学模型。从切换控制的角度分析研究了NCS中由于数据包丢失而引发的稳定性问题,并用一个仿真示例说明了数据丢包对网络化控制系统的影响。
刘升[5]2016年在《含VSC-HVDC的交直流电力系统建模、分析与控制相关问题研究》文中认为电压源换流器型直流输电系统(VSC-HVDC)具有不存在换相失败问题、可提供动态无功补偿、可自换相、谐波水平低、适合构成多端直流系统等诸多技术优点,因此被广泛应用于电网互联、连接弱交流系统、向无源孤岛供电、可再生能源并网、城市电网供电等输配电领域。在某些特殊应用场景下,VSC-HVDC的建模、分析与控制问题仍有待进一步研究,本文以含VSC-HVDC的交直流电力系统为研究对象,围绕多端柔性直流系统用于电网互联、VSC-HVDC联接弱交流系统、VSC-HVDC向无源网络供电这叁类具有实际工程意义的特殊应用场景下系统的建模、分析与控制等相关问题开展研究。主要工作如下:(1)研究了多端柔性直流输电系统(VSC-MTDC)机电暂态仿真建模方法。主要内容包括含VSC-MTDC的交直流电网潮流计算方法、模块化多电平换流器(MMC)桥臂电容等效方法、MTDC直流网络模拟方法等,推导了 VSC-MTDC机电暂态详细模型,并分析了 VSC-MTDC机电暂态详细模型的局限性。为加大VSC-MTDC机电暂态模型适应的仿真步长,对VSC-MTDC详细模型的各动态环节进行量化分析和简化,从而推导出VSC-MTDC简化模型。基于PSS/E自定义编程功能实现了详细模型和简化模型,并将这两种机电暂态模型与PSCAD中VSC-MTDC电磁暂态详细模型进行仿真对比,仿真结果表明建立的VSC-MTDC机电暂态详细模型和简化模型的稳态潮流和暂态响应特性与电磁暂态模型均具有很好的一致性。最后,基于改动的新英格兰39节点算例,研究了暂态过程中交流电网与VSC-MTDC系统的交互作用。(2)分析了联于弱交流系统的VSC-HVDC稳定运行区域。以VSC的交流侧稳态潮流方程组为基础,归纳了两种控制模式下VSC的安全稳定性约束条件和判据,分析了安全稳定判据随短路比(SCR)变化的规律,指出了 VSC联于弱交流系统时无法稳定运行的现象,给出了求取临界短路比(CSCR)的数值计算步骤。之后,研究了各种工况因素(交流等效电动势E、交流等效系统阻抗Z∠φ、VSC运行方式等)不同时VSC的CSCR,并和PSCAD的仿真结果进行了对比验证。最后,比较总结了各方面因素对CSCR的影响,并给出了 CSCR的典型范围,以便为VSC-HVDC的规划运行提供参考依据。(3)设计了用于改善交流系统暂态稳定性的VSC-HVDC交流电压-频率协调控制策略。针对我国西部大量小水电群富集地区电网联入主网的场景,分析了此类弱交流电网采用VSC-HVDC异步联入主网的技术优势,指出了该场景中VSC-HVDC参与弱交流电网电压和频率控制的必要性,梳理了该场景下VSC-HVDC各控制目标的优先级顺序。之后,提出了一种改善交流系统暂态稳定性的VSC-HVDC交流电压-频率协调控制策略,并设计了能够严格实现控制目标优先级排序的VSC控制器结构。最后,以云南西北地区为例设计了小水电群富集地区的VSC-HVDC联网方案,并对VSC-HVDC交流电压-频率协调控制策略和常规控制策略进行了故障仿真对比,结果表明VSC-HVDC联网方案可较大幅度提升该地区的输送能力,且设计的协调控制策略能有效改善弱交流电网的电压和频率暂态稳定性。(4)设计了两种VSC-HVDC联网及孤岛运行状态转换策略。首先,分析了VSC在联网状态和孤岛状态间相互转换的过程及失稳机理,并设计了一种基于本地电气量的VSC控制模式切换策略;之后,对无源供电控制器进行改进,设计了一种无需切换控制模式的VSC下垂控制策略。通过PSCAD仿真对上述两种转换策略进行了验证和比较,结果表明两种策略均能使VSC在联网状态和孤岛状态间稳定转换。两种策略各有优缺点,实际应用中VSC需依据具体的控制目标选取合适的策略。
朱其新[6]2003年在《网络控制系统的建模、分析与控制》文中提出本文基于线性时不变的被控对象，研究了网络控制系统的建模、分析与控制问题。 首先，研究了网络控制系统(networked control system，简记为NCS)的建模问题。建立了短时延网络控制系统在单包传输、多包传输以及有数据包丢失时的数学模型；建立了长时延网络控制系统在四种驱动方式下的开环数学模型，提出了长时延网络控制系统的统一建模方法；建立了多输入、多输出NCS的数学模型。 其次，研究了网络控制系统的性质。提出了网络控制系统的均值能控、均方能控、均值能观、均方能观、均值可镇定、均方可镇定、均值可检测和均方可检测等新概念；得到了网络控制系统具有相应性质的充分或必要条件。 再其次，研究了网络控制系统的确定性控制问题。提出了将网络控制系统中的随机时延转化为确定性时延的实现条件和实现方法；设计了确定性网络控制系统的分步变换状态反馈控制器和基于状态预测的状态反馈控制器；设计了确定性网络控制系统的输出反馈控制器和具有时延补偿功能的多步预测控制器；仿真结果表明了各种确定性控制算法是正确的和有效的。 然后，研究了网络控制系统的随机控制问题。设计了短时延网络控制系统的随机状态反馈控制器和随机输出反馈控制器，若不考虑系统噪声，则所设计的状态反馈控制律可以使短时延网络控制系统均方指数稳定；设计了长时延网络控制系统的随机状态反馈控制器和随机输出反馈控制器，证明了分离原理在长时延网络控制系统中依然成立，若不考虑系统噪声，则所设计的状态反馈控制律可以使长时延网络控制系统均方指数稳定；设计了短时延网络控制系统的随机分步变换控制器，该控制律可以使网络控制系统均方指数稳定；研究了网络控制系统的等价离散性能指标问题；仿真结果表明了各种随机控制律是正确的和有效的。 随后，研究了长时延Markov网络控制系统的随机控制问题。设计了长时延Markov网络控制系统的随机状态反馈控制器和输出反馈控制器，证明了分离原理在长时延Markov网络控制系统中依然成立。 最后，研究了网络控制系统的稳定性问题。分析了长时延网络控制系统的二阶矩稳定性和随机稳定性；针对网络传输中的数据包的时序错乱问题，提出了第二缓冲器的方法；分析了网络诱导时延的Markov特性，并给出了时延Markov链的状态转移矩阵中元素的求取方法；建立了存在数据包时序错乱时长时延NCS的数学模型，并给出了对应的长时延NCS随机稳定的充分必要条件。
谢成祥[7]2009年在《网络控制系统的分析与控制研究》文中提出利用通讯网络实现地域上分布的现场传感器、控制器及执行器之间的信息相互交换,以实现实时反馈控制的控制系统被称为网络控制系统,近年来,这类新型的控制系统得到了广泛的关注。网络中的延时、丢包、通讯约束等问题使网络控制系统的分析和设计变得异常复杂。本文研究了网络控制系统的建模、分析与控制问题,主要内容如下:(1)研究了短时延网络控制系统模型描述,分析了现有建模方法的不足,提出一种新的方法,将传感器节点时间驱动,控制器节点和执行器节点事件驱动的不确定时延网络控制系统等效为一类具有参数不确定性的离散时间系统;利用Lyapunov稳定性理论和矩阵不等式方法,给出了状态反馈和输出反馈情况下闭环系统渐近稳定的充分条件和控制器的设计方法,保性能控制律存在的充分条件和保性能控制律的设计方法;利用鲁棒预测控制方法设计了状态反馈模型预测控制器。(2)研究了多包传输的短时延网络控制系统(MNCS)的建模与控制问题。在传感器数据多包传输的情况下,在控制器端利用对象的模型来估计不能得到的对象状态,并利用获得的对象状态信息更新模型的相应状态,建立了系统的状态方程。将传感器节点采用静态调度策略的MNCS建模为不确定离散周期系统,将传感器节点采用动态调度策略的MNCS建模为离散切换系统;利用周期系统理论和矩阵不等式方法,给出了不确定离散周期系统渐近稳定的充分条件和控制律的设计方法,研究了不确定离散周期系统的H_∞控制和保性能控制问题;利用共同的Lyapunov函数和矩阵不等式方法,给出了切换系统渐近稳定的充分条件和控制律的设计方法;研究了输出反馈多包传输网络控制系统,在控制器端引入状态观测器,分别利用周期系统理论和切换系统理论,给出了闭环系统渐近稳定的充分条件和观测器、控制器的设计方法。(3)研究了具有数据包丢失和长网络诱导时延的网络控制系统的分析和设计问题。针对网络具有输出时延和数据包丢失的网络控制系统,为补偿网络诱导时延和数据包丢失的影响,设计了一种状态预测器,给出了D-稳定的预测器和控制器的设计方法;针对具有控制时延和数据包丢失的网络控制系统,利用接收缓存技术将时变时延转化为固定时延,在此基础上给出了闭环系统渐近稳定的充分条件和控制器的设计方法;针对同时具有控制时延和输出时延以及数据包丢失的网络控制系统,结合状态预测器,将系统建模为具有事件率约束的异步动态系统,当事件发生率已知时,给出了网络控制系统指数稳定的充分条件和控制器的设计方法。(4)研究了具有数据丢包和网络诱导时延的网络控制系统的自适应预测控制问题。采用合理的排队机制来克服控制数据包丢失的影响;充分利用网络传输数据包的大小,并使执行器也具有数据发送功能,执行器和传感器在采样时刻发送一定长度的当前及过去时刻的过程输入和输出序列,控制器端则根据接收到的数据进行对象参数的辨识,利用辨识结果来预测截止到当前时刻的过程输出并进行控制量的计算,同时也研究了该方法在非线性NCS的自适应预测控制中的应用。
陈秋凤[8]2009年在《网络控制系统的分析与控制研究》文中进行了进一步梳理随着通信、计算机网络技术的不断发展,使得基于网络环境的自动化控制系统成为一种新的应用趋势。与传统的点对点控制系统相比,网络控制系统(Networked Control System,简称NCS)具有可实现复杂大系统和远程控制、可实现资源共享、具有高的诊断能力、交互性好、减少系统的布线、增加系统柔性和可靠性、安装维护方便等诸多的优点。然而,由于网络的介入,使得传统的控制系统面临着新的挑战,如网络传输诱导时延、数据包丢失、时钟异步等。本文主要针对网络控制系统的建模与控制问题作了如下研究:首先分析了影响网络控制系统性能的主要因素,当采用不同的网络调度方式、网络类型及节点驱动方式时,网络控制系统的性能也不尽相同。分析了网络诱导时延的组成及其主要影响因素,利用TrueTime仿真工具箱搭建了系统仿真模型,仿真表明,当增加时延及数据包丢失率时,将恶化网络控制系统的性能。其次,针对不同的网络条件,建立了广义被控对象的模型。分别建立了时延小于采样周期的NCS模型,时延有界控制器与传感器不同驱动方式下的NCS模型,多包传输控制器不同驱动方式下的NCS模型。并从NCS的稳定性及控制性能的角度出发,提出了基于LMI的保性能控制。建立了确定性NCS的模型及不确定性NCS的模型,给出了系统渐近稳定的定理,基于LMI推导了反馈控制律的求取方法。仿真算例验证了该算法的有效性。最后,对于不易建立精确模型的系统,采用预测控制的思想来补偿网络时延及丢包的影响。介绍了基于时戳的状态预估补偿控制算法,对传统的广义预测控制算法进行改进,使其具有PI控制器的功能。然后,结合二者,提出了基于时戳的PIGPC补偿算法。设计了系统的总体控制方案及网络补偿器的算法。分析了该系统的稳定性,仿真表明该算法可以有效的补偿时延及丢包的影响。
丁士云[9]2013年在《网络控制系统的随机时延与丢包问题的研究》文中研究表明本文着重研究网络控制系统的随机时延与随机丢包问题。对存在随机时延的NCS,在建立系统模型的基础上分析了渐近稳定性；对于随机丢包问题,建立了单包传输系统和存在短时延与多包传输系统的数学模型,并分析了系统的指数稳定性。随机时延的分析上,在控制器端和执行器端分别设计了时延补偿器,利用归一化的加权平均法来估计时延大小,对Smith预估算法进行了改进,提出基于归一化加权平均改进的Smith预估补偿方案,并在rnatlab环境下做了仿真,证明了方案的可靠性,不仅对短时延系统有效,对长时延的系统也有较好的控制效果。针对NCS的丢包问题,本文建立了系统的数学模型,并且创新性的采用了遗忘因子法在控制器端和执行器端分别对随机丢包进行预测和补偿,然后从最优控制的理论上给出了证明,最后通过仿真验证了方法的可行性。本文还讨论了如何利用truetime进行NCS仿真；然后通过LON总线下的仿真分析了负载对NCS性能的影响以及通过仿真分析了采样周期对NCS的影响。
李媛[10]2013年在《基于时变采样周期的网络控制系统的分析与设计》文中研究表明网络控制系统(Networked Control Systems, NCSs)是指通过网络实现控制系统各元件(传感器、控制器、执行器等)之间信息交换的闭环反馈控制系统。NCSs是计算机技术、通信技术与控制技术发展与融合的产物,与传统的控制系统相比,NCSs具有资源共享、布线简单、降低成本、交互性好、有较高的诊断能力、易于安装和维护、能有效提高系统可靠性等优点。然而,由于网络的介入,不可避免地会在控制系统中引发网络诱导时延、数据包丢失、采样周期时变等问题,这些问题将影响系统的性能,甚至导致系统不稳定,从而使得网络控制系统的分析与设计变得更加复杂。本文结合鲁棒控制理论和随机控制理论,采用理论分析和数值仿真相结合的方法,研究具有网络诱导时延、数据包丢失、时变采样周期的NCSs建模、稳定性分析及鲁棒控制等问题。本文的主要工作包括以下几个方面：(1)研究具有时延和丢包的主动变采样周期NCSs的建模和控制问题。假设传感器是时钟驱动和事件驱动相结合的,控制器和执行器事件驱动,采样周期在一个已知有限集内随机切换,数据包丢失的个数是随机且有界的。针对线性时不变的被控对象,采用迭代法建立了具有数据丢包的时变采样周期NCSs模型。基于Lyapunov方法,针对数据包连续丢失个数分别符合Markov链和独立同步分布,给出系统随机稳定的充分条件,并提出控制器的设计方法。通过数值仿真实例说明所提方法的有效性与可行性。(2)研究数据丢包信息不完全已知条件下NCSs的瓯控制问题。假设网络诱导时延随机有界,传感器-控制器、控制器-执行器均存在网络。针对数据丢包个数有界、且符合一个有限状态的Markov链,设计状态反馈控制器,将NCSs建模为Markov跳变系统。针对数据丢包的信息难以精确获得的情况,即转移概率部分已知时,基于Lyapunov方法,给出系统随机稳定且具有H∞范数界γhkj的充分条件。数值实例表明该方法是有效的并具有较好的H∞性能。(3)研究具有数据包丢失和被动变采样周期的NCSs稳定性和耗散控制问题。假设传感器、控制器和执行器为时钟驱动,丢包个数有界且采样周期在标称周期上下波动,利用参数不确定的方法来处理采样周期的波动,NCSs被建模为一类带有参数不确定的离散时滞系统。基于Lyapunov方法,给出其渐近稳定的充分条件,进一步构造一个改进的李雅普诺夫-卡拉索夫斯基函数,并结合线性矩阵不等式(LMIs)方法及Jensen不等式方法,给出系统严格(Q,S,R)-耗散的充分条件及控制器设计方案。数值实例表明所提出的方法具有较小的保守性,同时也减少了计算量。(4)研究具有随机时延和随机变采样周期的NCSs镇定问题。由于网络负载的随机性,考虑采样周期在叁种情况下随机切换,随机时延考虑在传感器-控制器和控制器-执行器之间。采样周期和时延τksc、τkca分别符合同步、相互独立的Markov链。设计依赖于当前时刻的时延信息τksc和最近可获得的采样周期信息h-τksc两个模态状态反馈控制器以及依赖于当前时刻的时延信息τksc、最近可获得的采样周期信息hk-τksc、和最近可获得的时延信息τk-τksc-1ca叁个模态的输出反馈控制器,hk-τksc依赖于τksc和hk,τk-τksc-1ca依赖于τksc和τkca,闭环系统建模为多模态的多步Markov跳变系统。基于Lyapunov方法,给出闭环系统随机稳定的充要条件,相应的控制器设计问题转化为矩阵不等式组的求解问题,采用锥补线性化的方法求解矩阵不等式组。在此基础上,当一步转移概率信息不完全己知时,根据多步转移概率的性质可知,叁步及叁步以上的转移概率信息是不可获得的,且∑s∈φμrπrs(i)=∑s∈φπrs(i)=1(i≥3),提出一种新的处理部分已知多步转移概率的方法,给出闭环系统随机稳定的充分条件。倒立摆系统的仿真例子验证了所提方法的有效性。
参考文献：
[1]. 具有数据丢包的网络控制系统的建模、分析与控制[D]. 姚敏. 南京理工大学. 2004
[2]. 具有时延和丢包的网络控制系统的分析与控制[D]. 高谦. 鲁东大学. 2008
[3]. 网络控制系统的建模与控制[D]. 樊卫华. 南京理工大学. 2004
[4]. 网络化控制系统的若干问题研究[D]. 邢江. 华中科技大学. 2006
[5]. 含VSC-HVDC的交直流电力系统建模、分析与控制相关问题研究[D]. 刘升. 浙江大学. 2016
[6]. 网络控制系统的建模、分析与控制[D]. 朱其新. 南京航空航天大学. 2003
[7]. 网络控制系统的分析与控制研究[D]. 谢成祥. 南京理工大学. 2009
[8]. 网络控制系统的分析与控制研究[D]. 陈秋凤. 中南大学. 2009
[9]. 网络控制系统的随机时延与丢包问题的研究[D]. 丁士云. 南京理工大学. 2013
[10]. 基于时变采样周期的网络控制系统的分析与设计[D]. 李媛. 东北大学. 2013
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