具有测量数据丢失的大系统观测器及控制器设计

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1、单位代码：10293密级：硕士学位论文论文题目：具有测量数据丢失的大系统观测器及控制器设计学号Y006091711姓名杨书明导师周颖副教授学科专业控制理论与控制工程研究方向网络化控制系统申请学位类别工学硕士论文提交日期二〇一二年五月南京邮电大学学位论文原创性声明本人声明所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得南京邮电大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工

2、作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。本人学位论文及涉及相关资料若有不实，愿意承担一切相关的法律责任。研究生签名：_____________日期：____________南京邮电大学学位论文使用授权声明本人授权南京邮电大学可以保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子文档；允许论文被查阅和借阅；可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索；可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编本学位论文。本文电子文档的内容和纸质论文的内容相一致。论文的公布（包括刊登）

3、授权南京邮电大学研究生院（筹）办理。涉密学位论文在解密后适用本授权书。研究生签名：____________导师签名：____________日期：_____________南京邮电大学硕士学位论文摘要学科、专业：工学控制理论与控制工程研究方向：网络化控制系统作者：2009级研究生杨书明指导教师：周颖副教授题目：具有测量数据丢失的大系统观测器及控制器设计英文题目：Observersandcontrollersdesignforlarge-scalesystemswithmissingmeasurement

4、s主题词：测量数据丢失，大系统，观测器，控制器，线性矩阵不等式Keywords:Missingmeasurements,Large-scalesystems,Observers,Controllers,LinearMatrixInequality南京邮电大学硕士研究生学位论文摘要摘要近年来，网络化控制系统在很多领域内得到了广泛应用。然而，一方面，由于网络的引入，测量数据在网络传输过程中不可避免地会被丢失，从而使得系统各方面的性能变差；另一方面，在实际应用中很多系统都是由多个子系统构成的关联大系统。本文针

5、对由N个子系统构成的线性离散关联大系统，研究其在具有测量数据丢失情况下，观测器及控制器设计问题。主要内容如下：（1）针对一类线性离散系统，假设测量数据丢失满足已知概率的Bernoulli分布，设计全维状态观测器和基于这种全维状态观测器的控制器，使得整个闭环系统是均方指数稳定的且满足指定的H性能指标。通过应用线性矩阵不等式方法，给出观测器和控制器存在的充∞分条件，通过求解该线性矩阵不等式得到观测器和控制器参数。仿真结果表明该算法是有效的。（2）针对一类由N个子系统构成的线性离散关联大系统，假设测量数据丢失

6、满足已知概率的Bernoulli分布，设计全维状态观测器，使得估计误差是均方指数稳定的且满足指定的H∞性能指标。通过应用线性矩阵不等式方法，给出观测器存在的充分条件，通过求解该线性矩阵不等式得到观测器参数。仿真结果表明该算法是有效的。（3）在上述研究的基础上，针对具有测量数据丢失的大系统，设计基于状态观测器的控制器。在假设测量数据丢失满足已知概率的Bernoulli分布的情况下，所设计的这种基于状态观测器的控制器，使得闭环系统是均方指数稳定的且满足指定的H性能指标。通过应用线∞性矩阵不等式方法，给出观测

7、器和控制器存在的充分条件，通过求解该线性矩阵不等式得到观测器和控制器参数。仿真结果表明该算法是有效的。关键词：测量数据丢失；大系统；观测器；控制器；线性矩阵不等式I南京邮电大学硕士研究生学位论文ABSTRACTABSTRACTNetworkedcontrolsystemshavebeenwidelyappliedinabroadrangeoffieldsinrecentyears.However,ontheonehand,duetotheintroductionofthenetwork,themeasu

8、rementdatainthenetworktransmissionprocesswillinevitablybemissing,whichmakestheperformanceofthesystemgetworse.Ontheotherhand,manypracticalsystemsareinterconnectedlarge-scalesystemswhicharecomposedofmultiplesubsystems.Inthis