网络控制系统的分析与控制

2012年03月14日10:46:37 本网站我要评论(2)字号：T | T | T

关键字：数字

王秀红，杨振光，高　谦，陈贵霞
鲁东大学数学与信息学院，山东烟台

摘　　　要：网络控制系统是指通过网络形成闭环的实时反馈控制系统。针对同时具有网络诱导时延和数据包丢失的网络控制系统，研究了其建模、稳定性分析与控制器设计的问题。所考虑的网络诱导时延为小于一个采样周期的短时延，既可以是定常的也可以是时变的；随机丢包过程是具有普遍意义的任意丢包过程，其数字特征不必先验得到。运用Ｌｙａｐｕｎｏｖ方法，得到保证闭环网络控制系统渐进稳定的充分条件以及状态反馈控制器的设计方法。较后，通过仿真结果证明了方法的有效性。

关　键　词：网络控制系统，网络诱导时延，随机丢包过程，稳定性分析，状态反馈

１　引　言
网络控制系统相对于传统控制系统有许多优点，但由于网络的介入，也不可避免地引发一些新的问题，例如，网络诱导时延和数据包的丢失，因此，对同时具有网络诱导时延和数据包丢失的网络控制系统的研究具有重要的理论和实际意义。文献［１２］都研究了只存在数据包丢失的网络控制系统。对于同时存在网络诱导时延和数据包丢失的网络控制系统的研究，大部分的学者将存在丢包过程的网络建模为以一定的开关率闭合的开关，利用异步动态系统的理论完成对系统稳定性的分析和控制器的设计［３７］。文献［８］研究了具有网络诱导时延和数据包丢失的网络控制系统的随机稳定性问题，基于Ｍａｒｋｏｖ方法推导出系统均方稳定的充分条件。文献［９］采用模型预测控制算法研究了具有随机时延和数据丢包的网络控制系统。本文考虑同时具有网络诱导时延和数据包丢失的网络控制系统，所考虑的网络诱导时延为小于一个采样周期的短时延，数据包的丢失为任意丢包过程，利用Ｌｙａｐｕｎｏｖ方法给出了具有网络诱导时延和任意丢包过程的网络控制系统渐近稳定的充分条件以及状态反馈控制器的设计方法。

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