具有时延及丢包的不确定网络控制系统的模型预测控制

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1、国内图书分类号：0231理学硕士学位论文具有时延及丢包的不确定网络控制系统的模型预测控制硕士研究生：郑伟导师：申请学位级别：学科、专业：所在单位：答辩日期：授予学位单位：陈东彦理学硕士应用数学应用科学学院2012年3月哈尔滨理工大学ClassifiedIndex：0231DissertationfortheMasterDegreeinScienceModelPredictiveControlofUncertainNetworkControlSystemswithTime—-delayandDataPacketLossCandidate：Supervisor：Zheng

2、WeiChenDongyanAcademicDegreeAppliedfor：MasterofScienceSpeciality：AppliedMathematicsDateofOralExamination：March，2012University：HarbinUniversityofScienceandTechnology哈尔滨理工大学硕士学位论文原创性声明本人郑重声明：此处所提交的硕士学位论文《具有时延及丢包的不确定网络控制系统的模型预测控制》，是本人在导师指导下，在哈尔滨理工大学攻读硕士学位期间独立进行研究工作所取得的成果．据本人所知，论文中除已注明部分外不包

3、含他人已发表或撰写过的研究成果．对本文研究工作做出贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式注明．本声明的法律结果将完全由本人承担．作者签名：督午日期：pf乒钠lFI哈尔滨理工大学硕士学位论文使用授权书’《具有时延及丢包的不确定网络控制系统的模型预测控制》系本人在哈尔滨理工大学攻读硕士学位期间在导师指导下完成的硕士学位论文．本论文的研究成果归哈尔滨理工大学所有，本论文的研究内容不得以其它单位的名义发表．本人完全了解哈尔滨理工大学关于保存、使用学位论文的规定，同意学校保留并向有关部门提交论文和电子版本，允许论文被查阅和借阅．本人授权哈尔滨理工大学可以采用影印、缩印或其他复制

4、手段保存论文，可以公布论文的全部或部分内容．本学位论文属于保密口，在年解密后适用授权书．不保密团．(请在以上相应方框内打√)作者签名：却牛日期：)4／游叶月lEt聊虢俅孕专吼彬乒月／日哈尔滨理工大学理学硕士学位论文具有时延及丢包的不确定网络控制系统的模型预测控制摘要网络控制系统中的传输时延和数据丢包是不可避免的，时延和丢包常常会导致系统不稳定．利用模型预测控制方法设计对网络时延和数据丢包具有一定补偿作用的网络模型预测控制，可改善系统的稳定性．另外，在对实际系统建模时，由于内部机理和外部环境的影响，使得所建模型不能精确地描述实际问题，实际系统模型中必会存在着不确定性，而

5、不确定性也是导致系统不稳定的主要原因．因此，在网络环境下研究不确定系统的控制问题具有重要的理论意义和实际价值．本文研究具有时延和丢包的不确定网络控制系统的模型预测控制方法，主要内容如下：1．研究具有时延的不确定网络控制系统的模型预测控制策略．假设在传感器与控制器、控制器与执行器两端都通过网络连接，且网络数据存在传输时延．在系统状态不可测的情况下，设计系统的状态观测器；利用min—max鲁棒模型预测控制方法设计预测控制器；利用鲁棒模型预测控制的控制冗余，设计网络时延补偿器，以解决网络时延对系统稳定性的影响；设计网络控制系统模型预测控制算法，实现对系统的稳定控制．2．研究

6、具有数据丢包的不确定网络控制系统的模型预测控制方法．假设在传感器与控制器、控制器与执行器通道均具有随机数据丢包．利用未丢失数据在线估计丢失数据，适当选取预测时域和优化界限，运用min—max鲁棒模型预测控制方法设计鲁棒模型预测控制器，并设计相应的网络控制系统模型预测控制算法．关键词网络控制系统；模型预测控制；网络时延：数据丢包哈尔滨理_丁丈学理学硕士学位论文ModelPredictiveControlofUncertainNetworkControlSystemswithTime-·delayandDataPacketLossAbstractTransmissiond

7、elayanddatapacketlossinthenetworkcontrolsystemareinevitable，andtheywilloftenleadtoinstabilityofthesystem．Bymodelpredictivecontrolmethodandthedesignofnetworkmodelpredictivecontroltocompensatethenetworktimedelayanddatapacketloss，wecanimprovethestabilityofthesystem．Inaddition，inth