基于多包传输的网络控制系统控制器设计

考虑传感器到控制器通道上时延和丢包的非均匀分布特性,建立了基于多包传输的连续时间网络控制系统模型.通过定义Lyapunov泛函,并应用Jensen不等式,提出了具有非均匀分布的时延和丢包的网络控制系统镇定控制器设计方法;同时将该结果扩展到控制器到执行器通道存在非均匀分布时延和丢包的网络控制系统中.对于传感器到控制器通道和控制器到执行器通道同时采用多包传输的情况,本文提出的控制器设计方法依然可行.数值例子验证了本文给出的控制器设计方法的有效性.     

长时延和丢包的网络控制系统保性能控制

为了研究具有长时延和丢包的网络控制系统保性能控制问题,假设传感器由时钟驱动,控制器和执行器由事件驱动,网络时延在两个采样周期之间,丢包具有马尔科夫跳变特性,利用状态增广的方法,把具有长时延和丢包的网络控制系统建模为具有两种运行模式的离散时间马尔可夫跳变系统,把网络时延转化为系统参数矩阵的不确定性.在此基础上,利用马尔可夫线性跳变系统理论和线性矩阵不等式方法,推导出使网络控制系统随机稳定的保性能控制律存在的充分条件,并给出了设计方法.数例仿真说明了所用方法的有效性.     

长时延和丢包的网络控制系统保性能控制

为了研究具有长时延和丢包的网络控制系统保性能控制问题,假设传感器由时钟驱动,控制器和执行器由事件驱动,网络时延在两个采样周期之间,丢包具有马尔科夫跳变特性,利用状态增广的方法,把具有长时延和丢包的网络控制系统建模为具有两种运行模式的离散时间马尔可夫跳变系统,把网络时延转化为系统参数矩阵的不确定性.在此基础上,利用马尔可夫线性跳变系统理论和线性矩阵不等式方法,推导出使网络控制系统随机稳定的保性能控制律存在的充分条件,并给出了设计方法.数例仿真说明了所用方法的有效性.     

传输时延和数据包丢失的网络化系统预测控制

针对具有传输时延和数据包丢失的网络化系统研究了有约束模型预测控制问题。考虑网络控制系统中同时存在时延和丢包的情况,给定时延和丢包的上界值,用预测控制器产生的对应时刻的控制输入补偿网络时延和数据包丢失,通过建立时延状态矩阵将系统模型进行分类并视为切换系统,并通过构造切换Lyapunov函数证明了切换系统的稳定性。为了在提高系统性能的基础上减少计算量,利用部分滚动优化方法进行控制器设计,给出了性能指标的上界和系统渐进稳定的充分条件,通过在线求解LMI问题得到状态反馈控制律。仿真研究验证了该方法的有效性。     

存在Markov时延和丢包的飞行器控制系统故障检测

研究了同时存在控制时延和观测丢包的飞行器网络控制系统故障检测滤波器设计问题.考虑网络时延和丢包符合Markov随机过程,将系统建模为离散Markov跳变线性系统;并在转移概率部分已知的情况下设计了故障检测滤波器,将故障检测问题转化为H_∞滤波问题;给出了故障检测滤波器存在的充分条件以及求解方法.通过某飞行器网络控制系统的数值仿真,表明该方法具有较好的检测效果.     

基于内模控制的网络控制系统

文章针对网络控制系统运用了内模控制的方法,无需对网络延时进行在线测量或估计,所以适应于时延为随机、时变或不确定,存在数据丢包以及控制对象模型变化的网络控制系统,并给出了控制器的简单设计方法.结果表明,基于内模控制的网络控制系统具有较好的动态性能,且具有较强的抗干扰能力和鲁棒性.     

模糊控制对网络控制系统性能的改善

针对网络时延问题,在分析时延特性的基础上,利用TrueTime工具箱建立网络控制系统的仿真模型。在时延为固定和随机两种情况下,研究其对系统控制性能产生的不利影响。设计了模糊控制器,并在网络中分别存在时延和丢包两种情况下将其与常规PID控制进行性能的比较。仿真结果表明,模糊控制能明显改善时延和丢包对系统性能产生的不利影响,提高了网络控制系统的控制性能。     

网络化时延补偿策略及其在三容系统中的应用

网络诱导时延在网络控制系统中是不可避免的,并且对控制系统性能有非常重要的影响.为了解决网络化控制系统的时延问题,研究了具有时变传输时延的网络化控制系统的稳定性问题.时变的时延可以看作是平均时延和不确定时延之和.具有长时延的网络控制系统可以建模为具有结构不确定性的离散时间模型.基于这个模型,通过求解一个迭代linear matrix inequality,给出了使闭环系统稳定的控制器.通过对三容系统的仿真研究,证实了所提方案的有效性.     

基于观测器的时延网络控制系统稳定性

针对一类传感器采用时间驱动,控制器和执行器采用事件驱动的确定短时延网络控制系统,设计了一个状态观测器.将该网络控制系统离散化,并在此观测器的基础上给出了系统的离散模型和判定渐近稳定的方法.通过建立一个Lyapunov函数并采用线性矩阵不等式(LMI)的方法获得系统渐近稳定的充分条件.仿真实例验证了该方法的可行性及有效性.     

一类具有时延和丢包的网络系统的H_∞均方指数稳定控制

考虑了具有随机网络诱导时延和丢包的不确定网络控制系统的H_∞均方指数稳定控制问题.通过把随机时延和丢包看做满足区间Bernoulli分布的随机等价时延,建立网络控制系统新模型.基于Lyapunov稳定性理论和线性矩阵不等式方法,给出使网络系统均方指数稳定的H_∞控制器设计方法.数值算例说明了所提方法的有效性.     

具有短时延和丢包的网络控制系统鲁棒H∞控制

研究了一类具有网络诱导时延和数据包丢失的不确定网络控制系统的鲁棒H∞控制问题.通过增广系统状态,将反馈通道和前向通道均存在短时延和丢包的网络控制系统建模为包含4个子系统的切换系统,基于增广系统模型提出新形式的静态输出反馈控制律.结合时窗丢包率概念与平均驻留时间方法,得到保证闭环网络控制系统鲁棒渐近稳定且满足鲁棒加权H∞性能指标的充分条件.基于线性矩阵不等式处理技巧与锥补线性化算法,给出双通道丢包依赖的变增益输出反馈鲁棒H∞控制器设计步骤.设计实例验证了所提控制方法的有效性.     

丢包信息部分已知的变采样周期网络控制系统的H∞控制

研究了基于时变采样周期网络控制系统的H∞控制问题.考虑数据丢包个数有界且符合一个有限状态的Markov链,设计状态反馈控制器,将具有网络时延和丢包的NCSs建模为Markov跳变系统.针对数据丢包的信息难以精确获得的情况,即转移概率部分已知时,基于李雅普诺夫方法,给出系统随机稳定且具有H∞范数界γhkj的充分条件.基于LMIs技术,获得控制器设计方案.数值实例表明该方法是有效的并具有较好的H∞性能.     

基于数据丢包的离散奇异脉冲系统量化控制器设计

针对离散奇异脉冲系统,在保证闭环系统稳定的基础上,考虑网络中存在的数据丢包和信号量化问题,提出了一种基于数据丢包的量化反馈控制器设计方法.首先,根据非线性奇异脉中系统的描述,建立了相应的具有丢包的闭环量化反馈控制系统的数学模型.其次,根据李亚普诺夫稳定性理论,给出了离散奇异脉冲系统的渐近稳定的充分条件以及量化反馈控制器...     

基于多包传输的非线性离散系统脉冲控制器设计

针对非线性离散脉冲系统,设计了一种基于多包传输的脉冲反馈控制器以保证相应的闭环系统渐近稳定.首先,考虑从测量变送器到控制器以及从控制器传输到执行器都有数据丢包,并均为独立的Bernoulli过程,建立了闭环多包传输离散脉冲反馈控制系统的数学模型.其次,根据系统范数稳定理论,给出系统在连续状态和脉冲发生时刻保证系统渐近稳...     

一类非线性网络控制系统的随机H∞控制

研究了一类带有丢包的非线性网络控制系统(NNCSs)的随机H∞控制问题.丢包过程采用满足伯努利分布的随机序列来描述.利用T-S模糊模型和平行分布补偿技术建立了带有随机参数的非线性网络控制系统的模型,并以线性矩阵不等式的形式给出了模糊控制器存在的充分条件;所设计的控制器使得非线性网络控制系统在均方意叉下指数稳定且具有一个改进的随机H∞性能.     

基于数据包丢失和时延的基因调控网络的网络化H∞滤波

本文研究了具有数据包丢失和网络时延的基因调控网络的 滤波问题。将基因调控网络的蛋白质和mRNA周期采样后,通过通信网络传输给滤波器,来估计基因调控网络的状态。在网络传输延迟和数据包丢失的影响下,滤波误差系统被建模成随机时滞系统。利用Lyapunov理论和随机Wirtinger积分不等式,给出了误差动态系统渐进稳定和满足 性能指标的条件。进而,给出了 滤波器的设计方法。最后,通过一个仿真例子,体现了该方法的有效性。     

模糊系统时滞相关模糊控制器的设计

对一类带有时变时滞的离散模糊双线性系统,提出了一种基于新型的Lyapunov函数的时滞相关稳定控制器.采用并行分布补偿算法和自由权值矩阵相结合的方法,得到了与时滞有关系统的渐近稳定充分条件.控制器的设计可通过求解一系列线性矩阵不等式(LMI)获得.通过仿真实验验证了所提方法的有效性.      

分布时滞不确定中立系统的动态输出反馈控制

研究了一类具有分布时滞的不确定中立系统的动态输出反馈控制器设计问题.目的是设计一个动态输出反馈控制器,使得闭环系统是渐近稳定的.基于Lyapunov稳定性理论,利用线性矩阵不等式(LMI)方法,给出了控制器存在的充分条件.最后,用数值算例验证了方法的可行性及有效性.     

一类不确定离散时滞系统的鲁棒镇定

考虑了一类具有多胞型不确定离散时滞系统的鲁棒稳定及控制器设计问题.文章首先得出了新的时滞相关的稳定性判据,然后在此基础上设计了鲁棒镇定反馈控制器,所得结果用矩阵不等式给出,最后通过数值算例表明该方法的有效性.