網絡化系統(tǒng)的采樣周期問題與事件觸發(fā)控制機制研究.pdf

1、網絡控制系統(tǒng)是近年來控制界的學術熱點研究方向。在NCS中，分布在不同物理區(qū)域的網絡節(jié)點之間通過實時通信網絡連接形成分布式閉環(huán)控制系統(tǒng)。NCS作為一種分布式計算機控制系統(tǒng)，在系統(tǒng)的建模、分析和設計中必然會涉及到信號的采樣、保持等問題；另一方面，多個回路以共享網絡通信資源的方式進行控制，如何減少冗余信息的傳輸、提高有限網絡帶寬的利用率顯得相當重要。
　　在網絡控制系統(tǒng)的分析與設計當中，采樣周期大小的選擇既可影響系統(tǒng)的控制性能，又可反映

2、數(shù)據(jù)信號在網絡上的傳輸狀況。目前的研究成果多是基于固定周期采樣的方式，這種采樣方式盡管利于建模并簡化系統(tǒng)分析，但不切合實際甚至會造成網絡資源的浪費?？紤]到網絡控制系統(tǒng)的本質特征，本文工作主要包含如下兩個方面：
　　一方面，根據(jù)通信網絡中數(shù)據(jù)信息的時變特性，進行時變采樣周期網絡控制系統(tǒng)的研究。在這方面的工作有兩點：其一，研究有界時變時延的變采樣周期網絡控制系統(tǒng)的L2增益分析，將系統(tǒng)建模為離散區(qū)間時變系統(tǒng)，利用李雅普諾夫穩(wěn)定性定理和線

3、性矩陣不等式技術對系統(tǒng)進行狀態(tài)反饋控制器設計；其二，針對一類輸入多率采樣網絡控制系統(tǒng)，利用系統(tǒng)的輸出預測值，設計系統(tǒng)的動態(tài)輸出反饋控制器，研究閉環(huán)系統(tǒng)的最優(yōu)保性能控制。
　　另一方面，為了克服周期觸發(fā)的缺點，避免冗余信息在網絡中傳輸，在保證系統(tǒng)性能的同時節(jié)省網絡通信資源，本文對事件觸發(fā)控制機制進行研究。通過建立一種新的混合事件觸發(fā)控制機制條件，考慮數(shù)據(jù)包丟失和網絡時延的影響，基于輸出反饋控制，通過利用線性矩陣不等式技術并構造新的L