网络控制系统的鲁棒稳定性分析

摘要

本文主要研究了具有多包传输特性的网络控制系统的鲁棒稳定性问题。
　　首先，当网络通道带宽受限时，假设在同一时间，只允许传输一个包含部分状态信息的数据包。如果数据包没有成功传输，则控制器的输入信号为零。我们把此类网络控制系统建模为周期切换系统。以线性矩阵不等式的形式给出了包含范数有界参数不确定因子的网络控制系统可镇定的充分条件和状态反馈控制器的设计结果。并且分别讨论了当系统矩阵中包含和不包含参数不确定因子时，非脆弱状态反馈控制器的设计。
　　然后，我们用跳变系统方法讨论了具有多包传输特性的包含有多个子系统的网络控制系统的鲁棒稳定性问题。假设各子系统之间状态相互耦合，且通过一通信受限的网络进行传输，并且每次只允许其中一个子系统中的包含部分状态信息的数据包能够通过网络进行传输。我们把这种具有多包传输特性的包含多个子系统的网络控制系统建模为跳变线性系统。以线性矩阵不等式的形式给出了系统包含不确定因子时系统可镇定的充分性条件和状态反馈控制器的设计结果。然后，研究了当控制器存在参数不确定因子时，系统的鲁棒稳定性问题。接着，进一步考虑了当系统具有不确定性因子的同时所设计的控制器也存在不确定性的情况，即考虑所设计的控制器要有一定的非脆弱性时，系统的鲁棒可镇定性问题以及控制器的设计。
　　最后，通过多个仿真算例验证了所设计控制器的有效性和可行性。并对全文主要研究工作做了总结，对进一步的研究工作进行了展望。

目录

声明

摘要

第1章 绪论

1．1 课题研究背景

1．2 课题研究现状

1．2．1 网络控制中存在的问题以及研究现状

1．2．2 关于不确定性的研究现状

1．3 论文常用的引理

1．4 论文的主要研究内容和论文安排

第2章 基于切换的网络控制系统的稳定性研究

2．1 模型建立

2．2 稳定性分析

2．3 鲁棒稳定性分析

2．3．1 系统包含参数不确定性的稳定性分析

2．3．2 非脆弱控制器设计

2．3．3 综合稳定性分析

2．4 本章小结

第3章 基于跳变的多网络化控制系统的研究

3．1 模型建立

3．2 稳定性分析

3．3 鲁棒稳定性分析

3．3．1 被控对象含有不确定因子时的鲁棒稳定性研究

3．3．2 被控对象及控制器均有不确定因子时的鲁棒稳定性研究

3．4 本章小结

第4章 总结与展望

4．1 全文总结

4．2 研究展望

参考文献

攻读硕士学位期间发表的论文

致谢