多包传输网络控制系统的自适应控制器设计

2012年03月01日13:25:14 本网站我要评论(2)字号：T | T | T

摘　　　要：由于网络中数据包丢失的时变特性，网络控制系统的建模和控制器设计变得更加复杂。针对多包传输网络控制系统的包丢失问题，引入开关矩阵，利用容错的思想建立了多包传输网络控制系统的模型，更符合实际的包丢失特性。在此基础上，利用状态反馈自适应Ｋ调制的方法为该闭环网络控制系统设计了一种新型自适应控制器，使网络控制系统达到全局渐近稳定。与一般的控制器设计方法相比，该方法简单，并且能够根据包丢失的实时特性调整相应的控制器参数，从而提高要传输的信号的收敛速度，缩短稳定时间。较后仿真算例说明了该方法的有效性。
关　键　词：网络控制系统；包丢失；自适Ｋ应调制；控制器设计

引　言：在网络控制系统中，由于传感器、控制器以及执行器等节点间共享通信网络，网络控制系统中的传输信息冲撞、或传输路径和通信协议的不可靠性等均能导致数据包的损坏、丢失。因此，研究具有数据包丢失的多包传输网络控制系统的建模及控制器设计方法具有很大意义。文献［１２］分别将单包传输的网络控制系统建模为混杂系统和切换系统，利用线性矩阵不等式方法设计了该闭环系统的控制器。文献［３４］则用相似的方法考虑了多包传输的情况。刘鲁源等［５］针对多输入多输出网络控制系统提出了一种新的稳定性分析方法。文献［６］则设计模糊滑模控制器（ＦＳＭＣ）以及采用预估补偿策略处理网络中的时滞和数据包丢失。然而上述控制器都不能根据包丢失的实时情况做出相应的改变。本文针对多包传输网络控制系统的包丢失问题，利用自适应调制的方法［７８］设计了一种新型自适应控制器，能根据网络控制系统的变化情况自适应地改变控制器增益，从而使该系统达到渐近稳定。

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