基于混杂系统的网络控制研究

摘要

针对控制系统网络化所带来的通信时滞、数据丢包等不利影响，本文探讨了利用混杂系统 理论及方法对网络控制系统进行建模、动态性质分析和混杂控制器设计等问题，提出了用切换系统或脉冲系统描述的丢包现象模型，给出了Markov跳变系统模型统一描述随机意义下的时变时滞与丢包现象。 针对这些新模型，基于Lyapunov稳定性理论与鲁棒控制理论，讨论了基于混杂系统模型的网络控制系统的鲁棒镇定、鲁棒H∞控制器设计以及促成本控制器设计等问题，得到了较系统的理论与设计方法。进 而，本文还研究了两种网络化混杂控制方法的特殊形式，即网络化脉冲控制与随机切换控制，得到了这 两种方法的稳定性、控制器设计策略等相关结果。所有这些理论与方法的有效性都通过数值仿真得到了 验证。