探析网络化控制系统的鲁棒控制研究

《探析网络化控制系统的鲁棒控制研究》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、分类号：U49107i0一S06241232谖步夫海硕士学位论文网络化控制系统的鲁棒控制研究导师姓名职称申请学位级别论文提交日期学位授予单位王鹏闫茂德副教授答辩委员会主席巨永锋教授学位论文评阅人贺昱曜教授张奇志教授摘要随着计算机网络的不断发展及广泛使用，控制系统的结构也逐渐发生变化：传统的控制结构逐渐向网络化控制结构转变。网络化控制结构具有信息资源能够共享、连接线数大大减少、易于扩展、易于维护、高效率、高可靠性及灵活等优点，将成为未来控制系统发展的大势所趋。然而，网络化控制系统中存在着网络时滞、数据丢包、数据错序和误码等问题，使得传统的控制理论和方法很难直接进行应用

2、。因此需要针对其特点提出系统分析及控制设计的新思想、新概念、新方法，以便研究开发出适合网络化控制系统的先进控制策略。本文基于Lyapunov稳定性理论、描述符变换、矩阵交叉项界定技术及线性矩阵不等式方法，对一类同时带有网络时滞和数据丢包的网络化控制系统进行稳定分析及控制方法研究。主要工作和研究成果为：1、对连续时间网络化控制系统进行稳定分析及控制器设计，并在不确定性条件下，以线性矩阵不等式的形式给出了系统渐近稳定的充分条件及控制器的设计方法，具有较小的保守性，数例仿真结果验证了控制方法的正确性和有效性。2、对离散时间网络化控制系统进行稳定分析及控制器设计，进一步在不

3、确定性条件下，基于线性矩阵不等式给出了系统渐近稳定的充分条件及控制器设计方法。通过数例仿真验证其正确性和有效性。3、分别将连续时间系统和离散时间系统的控制器设计方法推广到鲁棒仉控制，提出了鲁棒玩控制器设计方法，并将离散时间系统的控制器设计方法应用于车载倒立摆系统进行验证，仿真结果验证了其正确性和有效性。最后，对本文进行总结并对网络化控制系统的研究方向进行展望。关键词：Lyapunov稳定性理论，描述符变换，矩阵交叉项界定，线性矩阵不等式AbstractWiththedevelopmentandwidelyapplicationsofnetworktechnology

4、,thestructureofcontrolsystemhaschangedgradually：thetraditionalstructuretransformstonetworkedcontrolstructure．Fortheadvantagessuchaspublicinfo-resource，lesslinks，moreextendable，moremaintainable，high-efficient，high—reliabilityandflexibility,thenetworkedcontrolstructurewillprevailinthefut

5、ure．However,there’realsofaultsinthisstructure，suchastime—delayinducedbynetwork，datapacketdropout，mistakesequenceofdata，errorcodeandSOon．Thetraditionalcontroltheoriesandmeanscouldn’tbedirectlyappliedtonetworkedcontrolsystemsbecauseofthesefaults．Inordertodevelopadvancedcontrolstrategyfor

6、networkedcontrolsystems，weshouldpresentnovelconceptandmeanfornetworkedcontrolsystemsanalysisandcontrollerdesign．Thispaperanalyzesthenetworkedcontrolsystemwithbothtime-delayanddatapacketdropoutbasedonLyapunovstabilitytheory,descriptortransform，matrixcross-termboundingandLinearMatrixIneq

7、uality(LMI)．Themainworkandresearchareasfollows：1．Analyzethestabilityofsystemanddesigncontrollerforcontinual-timenetworkedcontrolsystems，andrefertothesystemwithuncertainty．Thesufficientconditionswhicharesubjecttoasymptoticstabilityarederived，andthedesignapproachesofthecontrollerwhicha