网络控制系统的容错控制设计

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1、南京理工大学硕士学位论文髓络控制系统的容错控制设计摘要本文以国家自然科学基金资助项目《网络环境下的智能控制理论及方法研究》为研究背景展开。论文首先介绍了网络控制系统的基本概念，目前的研究成果及发展趋势，说明了借助容错控制和切换系统的思想来研究网络控制系统的方法依据。其次考虑短时延情况下，利用容错的思想建立了S1SO网络控制系统分别发生传感器和执行器故障时的模型。在此基础上，借助切换系统的理论分析了闭环网络控制系统的稳定性，用LMI形式给出了系统渐近稳定的充分条件，并给出了容错控制器的设计步骤。然后考虑长时延有界的情况，建立MIMO网络控制系

2、统分别发生传感器和执行器故障时的模型。对长时延进行补偿后，进行了闭环网络控制系统的稳定性分析，同样用LMI形式给出了系统渐近稳定的充分条件，并给出了容错控制器的设计步骤。最后给出了仿真算例，说明提出方法的有效性。关键词l网络控制系统网络延时S1SOIMIMO系统容错控制切换系统ABSTRA(叮硕士论文ABSTRACTTheresearchofthisthesisbased011theproject“IntelligentControlTheoryandMethodResearchofNetworkedControlSystems”funde

3、dbytheNationalScienceFoundation．Firstly,somebasicissues，thecurrentresearchanddevelopmenttrendonNetworkedControlSystems(NCSs)andfault-tolerantcontrolsystemsareintroducedinthispaper．ThereasonstOapplyfault—tolerantcontrolandswitchedsystemstomodelingandanalysisofNCSsareexplore

4、d．Secondly，forsingle-inputsingle-output(SISO)NCSswithshortdelay,themodelofNCSswithsensorandactuatorfailureisobtained，respectively．Furthermore，Onthebasisoftheaforementionedmodel，thestabilityofclose-loopNCSsisanalyzedbymeansofSwitchedSystems．Adesignmethodofcontrollerpossessi

5、ngintegritytoSensororactuatorfailureispresentedbysolvingasetofLMIsThirdly,themodelofNCSswi血sensorandactuatorfailureisobtainedformulti．inputmulti-output(MIMO)NCSswithtime—varyinglongdelays，respectively．Thestabilityofclose-loopNCSsisinvestigatedbasedonSwitchedSystems．Adesign

6、approachofcontrollerpossessingintegritytosensororactorfailureispresented，anddesignprocedureoffanlt-tolerantcontrollerisgivenbysolvingasetofLMIs．Finally,someillustrativeexamplesandsimulationresultsareprovidedtodemonstratetheeffectivenessoftheproposeddesignmethodinthispaper．

7、Keywords：NetworkedControlSystem，Networkinduceddelay’SISO／MIMOsystem，Fault—tolerantSystem，SwitchedSystem．ⅡY763393声明本学位论文是我在导师的指导下取得的研究成果，尽我所知，在本学位论文中，除了加以标注和致谢的部分外，不包含其他人已经发表或公布过的研究成果，也不包畲我为获得任何教育机构的学位或学历而使用过的材料。与我一同工作的同事对本学位论文做出的贡献均已在论文中作了明确的说明。研究生签名：年月臼学位论文使用授权声明南京理工大学有权保

8、存本学位论文的电子和纸质文档，可以借阕或上网公布本学位论文的全部或部分内容，可以向有关部门或机构送交并授权其保存、借阅或上网公布本学位论文的全部或部分内容。对于保密论文，按保密的