网络控制系统中在线时延评估方法及其控制

为了解决网络控制系统中数据传输时延给控制品质带来不良影响的问题，从融合通信技术和控制技术的角度出发，提出一种新的控制方案．通过运用在线时延评估方法——平均时延窗口(ADW)法来在线估计出网络控制回路中的时延特性．在此基础上，根据得到的时延来确定LQG控制器中的控制参数．此控制方案克服了对网络时延离线的盲目假设，而且在具体实施中不需要网络同步时钟技术的支持，因此具有一定程度的实用性．通过在CAN总线实验平台的验证，其结果显示了此控制方案的有效性．     

一类时延网络控制系统的有限时间镇定

研究了一类具有状态时延的网络控制系统的有限时间镇定问题.基于Lyapunov函数法,得到线性矩阵不等式形式的状态反馈控制器设计的充分条件,该状态反馈控制器使得网络控制系统有限时间稳定.最后,给出一个数值算例说明了该方法的有效性、可行性.     

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.     

一类不确定网络控制系统的滑模变结构控制

研究了一类同时具有输入时延和外部干扰的网络控制系统滑模变结构控制问题。首先,通过引入特殊变换将原不确定时延系统转化为无时延系统;然后,在新坐标下,通过模型降阶,结合线性矩阵不等式方法设计滑动模面,并选择控制律保证闭环系统在有限的时间内到达滑模面;最后,对其稳定性进行了分析,给出并证明了原系统渐近稳定的充分条件,并通过数值例子说明了设计方法的有效性。     

一类不确定时延状态反馈网络化系统鲁棒稳定性

考虑控制器和执行器事件驱动、传感器时钟驱动、恒定周期采样和不大于一个采样周期的不确定时延,将有控制约束的状态反馈网络控制系统建模为含有不确定性的离散时变系统.利用Lyapunov理论和线性矩阵不等式方法,导出系统鲁棒稳定的充要条件.利用Matlab LMI工具箱求解该条件,可在判定该类系统稳定性的同时,获得系统鲁棒控制律.仿真算例说明了分析方法和稳定判据的有效性.     

基于时延随机分布的网络化控制系统控制器设计

针对一类非线性网络化控制系统,根据网络诱导时延两个主要部分即传感器到控制器时延及控制器到执行器时延的不同随机分布特性,利用Lyapunov-Krasovskii泛函方法得到了闭环系统的均方稳定性条件. 在系统闭环方程中引入时滞的随机分布特性,获得一种新形式的Lyapunov-Krasovskii方程,降低了控制器设计方法的保守性. 仿真结果表明了该方法的有效性.      

一类具有滞后的中立型线性控制系统的镇定与控制

讨论了具有滞后的中立型定常线性控制系统：Ｘ（ｔ）＝Ａ１Ｘ（ｔ）＋Ａ２Ｘ（ｔ－τ１）＋Ａ３Ｘ（ｔ－τ２）＋Ｂ１Ｕ（ｔ）＋Ｂ２Ｕ（ｔ－τ３）,Ｙ（ｔ）＝Ｃ１Ｘ（ｔ）＋Ｃ２Ｘ（ｔ－τ４）,与无滞后的定常线性控制系统Ｘ（ｔ）＝Ａ２Ｘ（ｔ）＋Ｂ１Ｕ（ｔ）Ｙ（ｔ）＝Ｃ１ｘ（ｔ）。在镇定理论方面的有关问题,并且得到了该系统的滞后量范围 工,所得结论推广了前人的结果。     

基于事件触发的线性网络化控制系统主-被动混合容错控制设计

针对一类具有时变时延的线性网络化控制系统(NCS),在离散事件触发通信机制下,研究了执行器任意失效故障的主-被动混合容错控制问题.建立了基于事件触发机制的闭环故障系统模型,设计了能使系统在发生故障集以内的故障时稳定的被动容错控制器.同时,设计故障诊断观测器估计任意执行器失效故障的大小,一旦获得准确的故障信息,立即重构控制器以补偿故障的影响.所设计的主-被动混合容错控制器在执行器任意失效故障下,不但能使系统稳定而且具有良好的控制性能.仿真算例验证了本文方法可在确保故障系统稳定的前提下能有效地节约网络通信资源.     

一类新的基于神经网络预测的变周期网络控制系统采样方案

提出了一类新的能够减轻时延对网络控制系统影响的基于神经网络预测的变周期网络控制系统采样方法,简要论述了在网络控制系统中融入了BP神经网络后,如何对它进行建模、分析、控制,被选作采样周期的时延可以利用BP神经网络工具进行在线预测,文中还给出了一种新的可以应用于生产实践的网络控制系统推广模型.     

基于TrueTime的网络控制系统仿真平台的构建及其仿真分析

TrueTime是基于MATLAB/Simulink的网络控制系统仿真工具箱,是目前使用较为广泛的网络控制系统虚拟仿真工具。介绍了一种基于TrueTime的网络控制系统仿真平台,并用基于TrueTime的弹簧-阻尼系统仿真模型为实例,说明该仿真平台的构建方法,同时通过与MATLAB的阶跃响应曲线对比,证明该仿真模型可以很好地模拟网络环境。针对网络控制系统中网络时延和数据包的丢失这两个主要问题,通过对仿真结果的分析,验证网络时延、数据丢包等因素对网络控制系统控制性能的影响。     

一类非线性网络控制系统的控制器设计

针对一类非线性网络控制系统,提出了一种新型自适应模糊滑模预测控制方法,采用带有时间超前非线性状态预估器的新型的滑模控制(SMC)方案,补偿网络诱导时延,而后利用模糊自适应系统来逼近非线性环节,并基于Lyapunov稳定性理论设计自适应律,保证系统的稳定性. 以网络环境下空间飞行器的姿态控制为例进行仿真,结果表明,所提出的方法不仅实现了高精度的姿态稳定控制,且系统对不确定参数、网络诱导延时及外界干扰带来的影响具有很好的鲁棒性.     

基于角色的访问控制（RBAC）在校园网中的应用研究

在分析介绍访问控制的概念和RBAC模型的基础上,重点阐述在校园网中所采用的基于角色的用户访问控制。     

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.     

一类非线性网络控制系统的鲁棒镇定问题

研究了一类带有不确定的非线性网络控制系统(NCSs)的鲁棒镇定问题。在非线性NCSs中,被控对象被表示为一个带有不确定的Takagi-Sugeno(T-S)模糊模型。利用Lyapunov-Krasovskii泛函方法和时滞输入方法,针对不确定非线性NCSs,给出了一个基于线性矩阵不等式(LMIs)形式的网络控制器设计方法。     

一类MIMO网络控制系统的时滞相关控制器设计

针对一类具有多个独立传感器和执行器的多输入多输出(MIMO)网络控制系统(NCS),首先在传感器和执行器采用时钟驱动,控制器采用事件驱动的条件下将系统建模为具有多输入时延的连续时间系统,然后利用Lyapunov-Krasovskii泛函方法给出系统状态反馈控制器的设计方法.这种方法可直接通过求解一组线性矩阵不等式获得相应的控制器.     

网络化系统安全态势评估的研究

针对当前网络安全评估系统不能提供有用态势信息的缺陷,利用入侵检测系统的日志库,结合服务、主机自身的重要性及网络系统的组织结构,提出了采用自下而上、先局部后整体评估策略的层次化安全态势定量评估模型及其相应计算方法.该方法在攻击频率及攻击严重性的统计分析基础之上,利用服务和主机自身的重要性因子进行加权,计算网络系统内服务、主机以及整个网络系统的风险指数,进而评估分析安全态势.通过使用HoneyNet数据进行实验测试表明,该模型能够准确评估服务、主机和网络系统3个层次的安全态势,给管理员提供直观的安全态势曲线.     

一类带有输入滞后和状态滞后的不确定系统的鲁棒控制

针对状态和输入均带有滞后的线性不确定时滞系统,研究其鲁棒稳定性分析与控制器设计.采用Lyapunov泛函法和线性矩阵不等式(LMIs)方法,给出系统与时滞大小无关的鲁棒二次可镇定的充分条件及控制器设计方案.     

一类非线性时滞系统的鲁棒可靠控制

基于系统传感器与执行器同时出现失误的情况,对不确定时滞系统进行可靠性设计,使得所设计的系统不仅在系统运行良好的情况下,而且在出现多种失误的条件下仍然能正常运行。基于Riccati不等式正定解的存在性,给出了基于观测器的动态输出反馈可靠控制器的设计方案。最后,以一个数值仿真例子进一步说明设计步骤,以及文中所提出的设计方法的有效性。     

一类不确定时滞系统的脉冲控制

在实际系统中总是存在着各种干扰和一定的时滞。针对一类带非线性扰动不确定时滞系统，采用脉冲控制的方法来实现鲁棒镇定，提出本系统在脉冲控制下新的鲁棒可镇定的充分条件。     

一类不确定时滞混沌系统的自适应控制

对一类不确定时滞混沌系统,讨论了自适应控制问题.基于Lyapunov泛函方法,构造出了新的自适应控制器.该控制器构造简单有效,并能控制着混沌系统的状态全局渐近跟踪预先给定的任何有界光滑轨道,数值模拟验证了该控制器的有效性.