不确定长时延网络控制系统的Ｈ∞ 鲁棒控制

2012年03月14日09:45:53 本网站我要评论(2)字号：T | T | T

王　岩，刘　涛，孙增圻，丑武胜
北京航空航天大学自动化学院，北京

清华大学计算机科学与技术系院系，北京

摘　　　要：在状态不完全可测的网络控制系统中，针对不确定网络长时延、网络噪声等问题系统性能造成的影响，研究了一类具有不确定长时延网络控制系统的Ｈ∞ 鲁棒控制问题。在不确定网络时延大于一个采样周期时，将采用动态输出反馈的网络控制系统建模为一类具有参数不确定性的线性离散系统。基于Ｌｙａｐｕｎｏｖ稳定性理论和线性矩阵不等式（ＬＭＩ）方法，导出了闭环系统渐近稳定且满足给定Ｈ∞性能指标的充分条件，并给出了输出反馈控制器的设计方法。通过仿真算例证明了该方法的有效性。

关　键　词：网络控制系统；不确定长时延；输出反馈；Ｈ∞鲁棒控制；线性矩阵不等式

１　引　言
网络控制系统（ＮｅｔｗｏｒｋｅｄＣｏｎｔｒｏｌＳｙｓｔｅｍｓ，ＮＣＳ）中由于通讯网络的介入，不可避免地导致了一些问题。主要包括网络时延、数据包丢失、网络噪声干扰等。文献［１］对存在随机时延网络控制系统的鲁棒稳定性和扰动抑制问题进行了研究；文献［２］考虑了同时存在网络时延和数据包丢失网络控制系统的鲁棒随机稳定性问题和Ｈ∞控制问题；文献［３６］在假定不确定网路时延小于或大于一个采样周期的情况，对网络控制系统的稳定性做了分析，给出了各种情况下系统稳定的充分条件和控制器的设计方法。文献［７］研究了传感器通道和控制通道同时存在有界时延的情况，给出了系统稳定的充分条件和控制器的设计方法。然而在实际应用中网络控制系统的状态并不是能完全可测，网络时延会在某一范围内波动且可能大于一个或者数个采样周期，再者网络通道噪声的干扰对网络控制系统的控制性能也会产生比较大的影响，因此在不确定网络时延大于一个采样周期的情况下，研究动态输出反馈网络控制系统的Ｈ∞鲁棒控制问题具有重要的理论和应用价值。

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