广义网络控制系统错序问题的建模与分析

摘要

随着网络控制系统(Networked control systems，NCSs)的不断发展与完善，无论是从体系结构、实现功能、控制技术和复杂程度等方面看，其都涵盖现场总线控制系统(FCS)、集中控制系统(CCS)和分散控制系统(DCS)等系统，所以一些网络控制系统己经不具备正常系统的特性，如完整性、定常性、确定性和因果性等。如果把网络控制的广义被控对象理想假设成正常的网络系统来考虑，势必忽略一些细微而重要问题。因此，有必要研究广义被控对象的网络控制系统。
　　由于网络的介入，不可避免地会在控制系统中引发传输时延，数据包丢失，数据包时序错乱等问题，这些问题的存在降低系统的性能，甚至使系统不稳定，使得控制系统的分析和综合变得更加复杂。错序严重影响端对端的用户性能指标，对网络和用户终端而言，错序导致资源的无效利用。因此，针对广义网络控制的错序问题的研究，有一定的实际意义。
　　首先，针对一类正则、无脉冲的广义网络控制系统，考虑单包传输情况下的错序问题，以选取最新信号作为执行器输入为原则，根据每个数据包的时延，提出能表示数据包错序的函数,建立能表示和有效消除错序影响的模型。
　　其次，由于信号的时延是时变的，可将建立的错序模型转化为不确定的系统，给出系统鲁棒稳定的充分条件，利用相应的引理，将其转化成线性矩阵不等式，求出稳定控制器，给出算例。
　　最后，针对多包传输，在一定的假设条件，考虑没有数据包丢失的情况下，将单包错序模型扩展到多包的情况下，得到针对广义被控对象多包传输下的错序模型，给出算例。

目录

声明

摘要

第1章 绪论

1．1 引言

1．2 广义系统和网络控制系统的发展

1．2．1 广义系统的发展

1．2．2 网络控制系统的发展

1．3 研究背景及意义

1．4 本文的研究内容

1．5 本章小结

第2章 预备知识

2．1 相关概念

2．1．1 广义系统

2．1．2 网络控制系统

2．2 引理

2．3 本章小结

第3章 具有错序的广义控制系统的建模与分析

3．1 引言

3．2 分析与建模

3．2．1 问题描述

3．2．2 系统建模

3．2 稳定性分析与鲁棒控制器设计

3．3 算例

3．4 本章小结

第4章 广义网络控制系统多包传输的错序模型

4．1 引言

4．2 多包广义网络控制系统的建模

4．2．1 问题描述

4．2．2 系统建模

4．3 数值算例

4．4 本章小结

第5章 总结与展望

参考文献

致谢