丢包网络控制系统的稳定陛分析与控制器设计-论文.pdf

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1、2013年第5期淮南师范学院学报No．5，2013第15卷(总第81期)JOURNALOFHUAINANNORMALUNIVERSITYGeneralNo．81，Vo1．15丢包网络控制系统的稳定陛分析与控制器设计徐进．孙业国(淮南师范学院数学与计算科学系，安徽淮南232038)『摘要1针对网络控制系统的数据丢包问题，提出将网络控制系统中的丢包问题等价地转换为k采样周期网络控制问题，进而通过变换将k采样周期的网络控制系统等价转化为变时延网络控制系统。在此基础上，将李雅普诺夫稳定性理论与线性矩阵不等式方法相结合，给出这种变时延网络控制系

2、统的稳定性判据和控制器设计方法。最后通过仿真结果验证了文中方法的有效性。【关键词】网络控制系统；数据丢包；k采样周期；线性矩阵不等式『中图分类号1TP273[文献标识码】A【文章编号]1009—9530(2013)05—0097—05网络控制系统是指通过网络形成闭环的控制中，传感器信息、控制器信息则以数据包的形式分系统。它是计算机技术、通信技术与控制技术发展别通过网络传输到控制器、执行器，因为要与其他和融合的产物，具有布线简单、结构灵活、易于系统网络节点一起竞争使甩网络资源，也就不可避免地扩展和维护以及能够实现信息资源共享等优点①。会

3、引起时延、数据丢包等问题，使控制系统的性能但是网络的引入使控制系统的设计与分析有别于下降甚至不稳定。特别是数据丢包问题给网络控制传统的控制系统。在传统的控制系统中，传感器与系统的分析与设计带来了严重的困难和挑战②u⑤。控制器，控制器与执行器，分别以点对点的方式连目前有关网络控制系统丢包问题的研究大多接，并假设所有传感器、执行器同时采样，其数据同建立在一定数据丢包率基础上，应用异步动态系时分别传输到控制器、执行器。而在网络控制系统统理论分析了丢包网络控制系统的稳定性⑥，对【收稿日期]2013—03—25【基金项目】安徽高校省级自然科学研

4、究项目(kj2013B256)[~PqSr]徐进(1975一)，男，淮南师范学院数学与计算科学系副教授，硕士，主要研究泛函微_分方程。①W．Zhang，M．S．Branichy，andS．M．Phillips，Stabilityofnetworkedcontrolsystem，IEEEControlSystemsMagazine，21(2001)84—96．②W．Zhang，M．S．Branichy，andS．M．Phillips，Stabilityofnetworkedcontrolsystem，IEEEControlSystems

5、Magazine，21(2001)84-96．⑧Y．HaleviandA．Ray，Integratedcommunicationandcontrolsystems：PartI—Analysis，J．DynamicSyst．，Measure．Contr．，110(1988)367—373．④J．Nilsson，Real—timecontrolsystemswithdelays，Ph．D．dissertation，Dept．AutomaticControl，LundInstituteofTechnology，Lund，Sweden，Jan

6、uary1998．⑤G．C．Walsh，H．Ye，andL．Bushnell，Stabilityanalysisofnetworkedcontrolsvsterns，inProc．Amer．ControlConf．，SanDiego，1999：2876—2880．‘(W．Zhang，Stabilityanalysisofnetworkedcontrolsystems．PhDdissertation．CaseWesteFnReseneUniversity，2001．(H．Y．SunandC．z．Hou，Stabilityofnetwor

7、kedcontrolsystenswithpachetdropoutandtransmission．ControlandDecision，2005(5)．(璺)M．S．Branicky，S．M．Phillips，andW．Zhang，Stabilityofnetworkedcontrolsystems：Explicitanalysisofdelay，inProc．Amer．ControlConf．，Chicago，IL，June2000，PP．2352—2357．(：A．Rabello，A．Bhaya，Stabilityofasync

8、hronousdynamoicalsystemswithrateconstrainsandapplications，Proc．ofIEEEControlTheoryandApplications，2003：546-550