网络化控制系统的若干问题研究

《网络化控制系统的若干问题研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、华中科技大学硕士学位论文网络化控制系统的若干问题研究姓名：邢江申请学位级别：硕士专业：控制理论与控制工程指导教师：关治洪20060416华中科技大学硕士学位论文摘要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

2、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M

3、atlab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。关键词：网络化控制系统;时延;信息调度;数据丢包;线性矩阵不等式华中科技大学硕士学位论文AbstractWiththerapiddevelopmentofthenetworktechnology,networkedcontrols

4、ystemshavegainedmoreandmoreattention.Soitisnecessarytostudythesystems.Inthispaper,thedevelopmentofthesystemswasintroducedfirstly.AndnowmoreandmoreresearcherspaycloseattentiontotheprogressofIndustrialEthernet.Onthebasisofthesyntheticallydescriptionoftheresearchprogressandpresenceofnetworkedc

5、ontrolsystems,therelatedsystemmodeling,stateestimate,informationtime-delay,scheduling,communicationconstraintswereanalyzedindetail,anditsprospectsinthefutureareproposedalso.Firstofall,inthispaperweanalyzedtheeffectsbroughtbythenetworkandintroducedcontrolnetwork.Wediscussedconstitutesofdelay

6、inthenetworkedcontrolsystemsandanalyzedsomefactorsofinfluencingdelay.InthispaperwecomparedinformschedulingofNCSwiththeschedulingofrealtimesystemandsummarizedschedulingarithmetic.Inconclusion,wepresentedaschedulingarithmeticbasedMaximalAllowableNetworktime-delay.Thedelaysinthenetworkedcontro

7、lsystemsareinevitableandcandegradethesystem‘sperformanceandstability.AmethodfornetworkedcontrolsystemswithnetworkinduceddelaywasproposedusingLMI-baseddelay-dependentoptimizationmethod.Themethodhasprovidedthedesignofcontrollerinthenetworkedcontrolsystems.