时变时延

摘要： 针对一类存在访问约束和时变时延的网络化控制系统,研究了其中的动态输出反馈控制器的设计问题.考虑到介质访问约束服从Markov分布和时变时延的上界小于一个采样周期的情况,将网络化控制系统建模为一类具有不确定性的离散时间Markov跳变系统.根据Lyapunov稳定性理论与状态增广方法,给出了闭环网络化控制系统渐近稳定的充分条件,并设计了动态输出反馈控制器,使得闭环系统渐近稳定.最后通过仿真验证了所提方法的有效性.

摘要： 针对当前考虑时滞的机翼颤振主动控制研究多集中在只考虑某一通道存在固定时滞的问题,为解决控制回路前向和反馈通道都可能存在不确定时滞的情况,提出了具有时滞补偿功能的控制方法,实现对双向通道不确定时滞的颤振控制.在控制系统回路传输的数据中附加"时间戳"标志.在反馈通道,考虑系统状态不完全可测,设计时滞补偿状态预估器;在前向通道,提出了基于状态反馈的时滞补偿预测控制器.分析了使用所提时滞补偿策略构成的闭环控制系统的稳定性.以含间隙非线性的翼型为被控对象,对其发生颤振时前向通道和反馈通道存在不确定时滞的颤振控制进行了研究.讨论了不同通道的时滞大小对颤振控制效果的影响.仿真结果表明:所提时滞补偿控制方法能有效抑制颤振,提高系统的稳定性;在控制性能影响上,基于状态反馈的控制方法,其控制效果受反馈通道时滞的影响更大.

摘要： 研究了含有时变时延和输入输出量化的不确定网络控制系统的H∞控制问题.将传感器到控制器和控制器到执行器之间的网络时延描述为一个基于有限状态Markov链的随机过程,并建立了网络控制系统的不确定连续时间跳变模型;通过新型包含二次项和积分项的Lyapunov-Krasovskii泛函方法和矩阵不等式技术,给出了系统随机稳定性且满足H∞性能的充分条件,并给出了量化反馈控制器的设计方法.最后,通过数字仿真验证该方法的有效性.

摘要： 针对多智能体系统中信息交互存在通信时延这一约束,在无向符号图拓扑结构下分别研究了含固定时延和时变时延的一阶多智能体系统二分一致性问题.通过设计相应的控制协议,使得该系统收敛到两个模值相同但符号不同的状态.在稳定性分析中,利用广义Nyquist准则的方法,得到含固定时延多智能体系统实现二分一致性的充分条件;对含时变时延系统构造包含三重积分项的Lyapunov函数,利用积分不等式和线性矩阵不等式理论,并结合自由矩阵的方法得到含时变时延多智能体系统实现二分一致性的充分条件.最后,数值仿真验证了所得结论的有效性和正确性.

摘要： 网络通信过程中的随机数据丢失等现象将导致网络拓扑结构的动态切换,时变通信时延将导致智能体无规律地异步更新控制输入.针对随机数据丢包和时变通信时延同时存在的多智能体系统,研究其协同输出调节问题.通过引入队列机制,具有时变通信时延的多智能体系统被转化为具有固定通信时延和随机数据丢失的多智能体系统,随后给出基于队列机制的分布式状态变量动态观测器,进而设计出相应的分布式测量输出反馈控制算法.针对具有不稳定外部系统和稳定外部系统多智能体系统,在满足标准假设的前提下,分别给出了解决其协同输出调节问题的充要条件.仿真结果表明,基于队列机制的分布式测量输出反馈控制算法可有效解决动态网络拓扑下具有时变通信时延的多智能体系统协同输出调节问题.

摘要： 为减少网络带宽资源浪费,提高网络控制系统运行性能,提出一种基于新型事件触发方案的网络控制系统方法。首先通过研究网络传输延迟的影响,利用时滞系统方法建立分析延迟系统模型;然后基于该模型,利用Lyapunov泛函、改进的Jensen不等式及Newton-Leibniz公式,导出系统渐进稳定性的标准并用线性矩阵不等式表示;最后用一个数值例子进行Matlab仿真,验证该方法有效性。仿真实例表明,该事件触发方案平均发布周期比现有方案长,可减轻网络通信负载。

摘要： 研究了基于自由权矩阵方法的时变时延线性群系统编队控制问题.首先,基于一致性理论,设计了具有时变时延的线性群系统编队控制协议.其次,通过变量代换,将时延条件下的线性群系统编队控制问题转化为时延系统的镇定问题.构造Lyapunov-Krasovskii函数,并利用自由权矩阵方法对时延系统的镇定问题进行分析,得到了保守性较小的线性矩阵不等式(LMI)判据,并求解出时延上界和编队控制器增益.最后,通过仿真实验,验证了方法的有效性.%Based on free-weighting matrices method,the formation control for the linear swarm systems with time-varying delays is investigated.First,a protocol for the formation control with time-varying delays is proposed based on consensus theory.Second,the formation control problem is transformed into the stabilization problem of delay-dependent system using variable substitution.The Lyapunov-Krasovskii function is constructed,and the stabilization problem of the delay-dependent system is analyzed using free-weighting matrices method.Then,the Linear Matrix Inequality (LMI) criterion with lower conservatism is obtained.The upper bounds of delays and the controller gains are also given.Finally,the effectiveness of the method is verified through the simulation experiments.

摘要： 对时变时延多包传输网络控制系统的指数稳定性和控制器设计问题进行研究。将在传感器与控制器间、控制器与执行器间具有时变时延和有数据包丢失、有时变时延和无数据包丢失两情形的多包传输状态反馈网络控制系统建模为有事件率约束的异步动态系统。基于异步动态系统理论、Lyapunov稳定性理论和线性矩阵不等式方法得到多包传输网络控制系统指数稳定的半负定矩阵条件和控制器设计方法。数值例子说明指数稳定的半负定条件和控制器设计方法是可行的。

摘要： 在工程实际中,由于执行器故障,系统不可避免地存在因故障引起的偏移量或扰动,而这一点也正是完整性客错控制研究所忽略的问题。为满足系统的鲁棒性能要求,本文针对一类不确定性被控对象,考虑执行器故障引起的扰动情况,建立了具有时变时延不确定网络控制系统闭环模型;针对故障扰动,定义了扰动衰减性能指标函数,并将容错控制和保性能控制有机结合起来,设计了容错保性能控制器.仿真结果表明,该控制器不仅能保证系统渐近稳定,而且具有一定的鲁棒性能,对执行故障引起的扰动,也具有一定的抑制作用.

摘要： 提出了一类具有时变时延的非线性网络控制系统容错控制器的设计方法。针对一类非线性被控对象和状态反馈控制器组成的网络控制系统，基于泰勒近似线性化理论和Lyapunov稳定性分析方法，给出系统在执行器或传感器故障时仍保持渐近稳定的充分条件。并利用二次最优控制理论，设计了容错控制器。仿真结果表明本文所提方法的可行性。

摘要： 研究有时变时延和数据包丢失的网络控制系统的指数稳定性和控制器设计问题。建立在传感器与控制器间，控制器与执行器间皆有时变时延和数据包丢失的状态反馈网络控制系统模型。基于异步动态系统理论，Lyapunov稳定性原理和线性矩阵不等式方法，给出状态反馈网络控制系统的指数稳定的半负定矩阵条件和控制器设计方法。数值例子说明半负定矩阵条件和控制器设计方法是可行的。

摘要： 遥操作中的通信时延一直是遥操作控制中的难点.本文首先介绍了无源性及波变量,然后分析了通信时延变化的原因,主要针对这种时变时延给出一种基于互相关技术的时延参数在线辨识方法,该方法能够快速跟踪时变时延参数,并将其与波积分结合,给出了一种专门针对时变时延的控制方法.仿真结果证明了控制方法的有效性.

摘要： 针对具有时变时延的网络控制系统的故障检测问题,设计鲁棒H∞故障检测滤波器并产生故障残差信号. 在系统外部控制输入和故障信号有界的情况下,能够保证残差信号有界. 根据残差评价函数和故障阈值判断系统是否存在故障. 基于Lyapunov-Krasovskii泛函,给出了故障检测滤波器存在的时延依赖条件和对应的故障检测滤波器. 该条件具有较小的保守性. 针对HiMAT飞行器,设计故障检测滤波器并验证了所提出方法的有效性.

摘要： 研究了一类不确定非线性网络控制系统的故障检测问题。当存在时变时延的情况下，基于T-S模糊模型方法建立新的非线性网络控制系统模型，并设计故障观测器，对系统进行故障检测，并给出了线性矩阵不等式形式的观测器稳定判据。通过仿真示例验证了该方法的有效性。

摘要： 在力觉临场感遥操作系统中,通讯时延的存在严重影响系统的稳定性.从分析系统的动力学方程入手,构造适当的Lyapunov函数,并据此来分析时变时延下系统处于约束运动状态下的稳定性.

摘要： 本发明公开了一种基于时变拓扑和时变通信时延的无人机系统编队控制方法，先建立无人机通讯网络，获得无人机i和其所有邻居无人机在t时刻的位置和速度，计算出无人机i编队控制器输出ui(t)；根据无人机的编队控制器输出ui(t)，对无人机i的位置和速度进行更新，获取无人机i在t+1时刻的位置和速度；根据无人机i在t+1时刻的位置和速度，判断多无人机系统设定的编队是否形成，若是，则完成多无人机系统编队控制，否则重复上述所有步骤。本发明考虑了无人机处理内部数据需要花费时间而造成的内部时延，以及信息在无人机之间传输造成的通信时延，通过设计合适的控制协议，保证无人机系统在网络拓扑结构不稳定时，仍能形成稳定的编队。

摘要： 本发明公开了一种时延非线性时变系统的有限时间实时控制方法，包括：建立时变系统状态空间模型；设计时变反馈控制律，建立闭环时变系统状态空间模型；通过闭环时变系统关于鲁棒有限时间有界的条件和基于能量函数的有界判定辅助方程，得到有限时间实时控制策略的存在条件；通过给定参数、初始化参数、不等式组求解、修改初始化参数等步骤设计控制器求解算法，并计算控制器增益序列，设计有限时间实时控制律，开展鲁棒有限时间有界控制。本发明提供了一种实时计算方法，降低了离线计算在工程实现上和设计条件的保守性，有效降低外部扰动对系统性能的破坏，为时延受扰系统的有限时间控制律的设计提供了理论指导。

摘要： 本发明公开了一种基于事件触发的二阶变时延多智能体系统包容控制方法，所述的包容控制方法利用积分不等式，LMI技术与时延自身及其变化率的上下界信息，得到了在通讯时延下实现包容控制的充分条件，以及最大可允许时延上界，通过构造一种自适应的事件触发机制，更有效的反应系统的实时性，降低了智能体处理器的计算处理负荷和多智能体之间的通信频次，解决了现有技术中依赖于实时连续信息交换的多智能体包容控制方式在现实网络应用条件中难以实施的问题。

摘要： 本发明涉及一种基于时延多普勒域的时变稀疏水声信道估计方法，首先，针对时变水声信道进行时延多普勒域建模，以期获得稀疏的二维域表达方式，在时延多普勒域表达的基础上。采用逐块训练模式，并结合施密特正交匹配追踪算法迭代寻优得到时延多普勒域的稀疏水声信道冲激响应函数，将所估计得到的时延多普勒域水声信道信息，在接收端，构造基于信道信息的最小均方误差均衡器对发送信号进行恢复。该项发明适用于时变水声信道估计、水声通信。本发明有益效果体现在：本发明基于施密特正交化选择匹配原子，有效避免了冗余计算，使得本发明产生的时延多普勒水声信道估计结果具有更高的精度。

摘要： 本发明公开了一种时延非线性时变系统的有限时间实时控制方法，包括：建立时变系统状态空间模型；设计时变反馈控制律，建立闭环时变系统状态空间模型；通过闭环时变系统关于鲁棒有限时间有界的条件和基于能量函数的有界判定辅助方程，得到有限时间实时控制策略的存在条件；通过给定参数、初始化参数、不等式组求解、修改初始化参数等步骤设计控制器求解算法，并计算控制器增益序列，设计有限时间实时控制律，开展鲁棒有限时间有界控制。本发明提供了一种实时计算方法，降低了离线计算在工程实现上和设计条件的保守性，有效降低外部扰动对系统性能的破坏，为时延受扰系统的有限时间控制律的设计提供了理论指导。

摘要： 本发明公开了一种具有时变时延的多机器人系统一致性控制方法，首先在多机器人系统的通讯拓扑为强连通且固定不变的条件下，建立了具有时延的多机器人的一致性误差系统模型，其次通过构造Lyapnov‑Krasovskii泛函，得到了一致性误差系统随机稳定的充分条件，最后在时延转移概率部分未知的情况下给出了多机器人系统一致性控制器设计方法。

摘要： 本发明涉及一种考虑网络攻击和时变时延的负载频率控制方法及系统。该方法包括其特征在于，包括：对电力系统进行区域划分；根据每个控制区域内的电信号以及相应的传输数据构建负载频率控制模型；根据负载频率控制模型构建电力系统的控制器；获取考虑虚假数据注入攻击和拒绝服务攻击的控制输入；根据考虑虚假数据注入攻击和拒绝服务攻击的控制输入以及控制器确定电力系统的动态状态空间模型；利用李雅普诺夫稳定性理论和线性矩阵不等式确定动态状态空间模型的参数，进而利用确定参数的动态状态空间模型进行电力系统的负载频率控制。本发明实现了负载频率控制在网络攻击和时变时滞影响下的精准控制。

摘要： 本发明提供一种带有信号量化和状态时变时延的UMV的T‑S模糊滑模容错控制方法，包括：S1、建立推进器故障模型，包括推进器失效、中断、时变卡死故障类型；S2、建立量化机制模型，包括静态量化器模型和动态量化器模型；S3、考虑UMV发生推进器故障和含有状态时变时延的现象，建立T‑S模糊UMV时变时延系统模型；S4、针对步骤S3中建立的T‑S模糊UMV时变时延系统模型，设计线性滑模面；S5、基于步骤S4设计的线性滑模面，设计量化滑模容错切换控制器。本发明的技术方案解决了T‑S模糊UMV系统同时发生信号量化、状态时变时延与推进器故障的问题。

摘要： 本发明涉及一种考虑网络攻击和时变时延的负载频率控制方法及系统。该方法包括其特征在于，包括：对电力系统进行区域划分；根据每个控制区域内的电信号以及相应的传输数据构建负载频率控制模型；根据负载频率控制模型构建电力系统的控制器；获取考虑虚假数据注入攻击和拒绝服务攻击的控制输入；根据考虑虚假数据注入攻击和拒绝服务攻击的控制输入以及控制器确定电力系统的动态状态空间模型；利用李雅普诺夫稳定性理论和线性矩阵不等式确定动态状态空间模型的参数，进而利用确定参数的动态状态空间模型进行电力系统的负载频率控制。本发明实现了负载频率控制在网络攻击和时变时滞影响下的精准控制。

摘要： 本发明公开了一种具有时变时延的多机器人系统一致性控制方法，首先在多机器人系统的通讯拓扑为强连通且固定不变的条件下，建立了具有时延的多机器人的一致性误差系统模型，其次通过构造Lyapnov‑Krasovskii泛函，得到了一致性误差系统随机稳定的充分条件，最后在时延转移概率部分未知的情况下给出了多机器人系统一致性控制器设计方法。