变采样周期网络控制系统的量化状态反馈控制

研究了一类具有变采样周期的网络控制系统的量化状态反馈控制问题.将从传感器到控制器的随机时延作为系统的时变采样周期,通过将具有时变采样周期、随机时延和量化器的网络控制系统建模为M arkov跳变系统,利用李雅普诺夫稳定性理论和线性矩阵不等式方法给出了系统指数均方稳定的充分条件,并设计了一种量化状态反馈控制器.通过仿真算例说明了所提方法的有效性.     

基于观测器的长时延网络控制系统设计

该文针对存在时变有界长时延的网络控制系统，讨论了具有时延补偿功能的状态观测器以及状态反馈控制器的设计方法。状态观测器根据控制器接收数据包的情况在开环预测和闭环预测两种模式之间切换，以补偿时延的影响。控制器的输入采用观测器的预测状态，从而将系统建模为一类具有多个子系统的离散切换系统。在此基础上，给出了状态观测器与控制器协同设计的方法。仿真结果表明：该文提出的设计方法能够比未采用补偿策略的方法取得更好的控制性能。     

时变时延比例积分状态反馈网络控制系统的稳定性

研究在传感器与控制器间、控制器与执行器间有时延和数据包丢失的网络控制系统的模型、指数稳定性和控制器设计问题.将时变时延和数据包丢失的比例积分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稳定性原理和线性矩阵不等式方法,提出网络控制系统指数稳定的半负定矩阵条件和比例积分状态反馈控制器设计方法.通过数值算例说明提出的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是可行的.     

有数据包丢失网络控制系统的建模和控制

针对一类具有不确定时变时延和数据包丢失的网络控制系统,提出了一种控制器设计方法。在控制器节点利用状态预测器,当传感器数据丢失时,用预测状态代替当前对象状态;当传感器数据传输成功时对预测状态进行修正,并应用预测状态来构造控制律。在执行器节点采用缓冲技术将控制器-执行器时延转化为固定实验。与状态预测器相结合,将有数据包丢失的长时延网络控制系统建模为有事件率约束的异步动态系统。根据此模型,以矩阵不等式的形式给出了系统指数稳定的充分条件,通过求解矩阵不等式的可行解获取控制律。仿真算例说明了该方法的有效性。     

基于惯性作动器的四面固支板自抗扰振动主动控制

针对基于惯性作动器的四面固支板振动系统中存在的外部干扰强、建模误差大、系统时延等问题,提出了一种时延补偿的线性自抗扰控制(LADRC)策略.首先,将系统时延等效为一阶惯性环节,得到时延补偿惯性作动器与四面固支板系统的数学模型;其次,根据系统模型的阶数特征设计对应的四阶线性扩张状态观测器(ESO),对系统内部建模误差及外...     

网络控制系统具有时延补偿的离散滑模预估控制

基于线性时不变被控对象的网络控制系统的离散模型,研究了系统滑模控制器的设计问题.在系统状态预估的基础上,构造了具有时延补偿的滑模超平面,提出了完全消除抖振的滑模控制方法.利用李雅普诺夫方法证明了该控制器可保证系统的稳定性且不要求网络诱导时延小于一个采样周期.以伺服系统为对象的仿真实例验证了该方法的可行性和有效性.     

并行计算中时延负载平衡系统的稳定性

针对并行环境中动态负载平衡系统问题,提出了一个近似的线性时延模型.通过对模型的稳定性分析,得出了系统渐近稳定的时延相关条件,并在此基础上使用LMI工具近似求解出在不同时延与系统规模情况下的理论负载平衡增益.模拟实验结果表明,最优负载平衡增益值与通信时延和传输时延成反比,与系统规模成正比.所提出的理论适用于不同通信时延、传输时延和系统规模,对设计时延环境下的实用负载平衡算法有着重要的指导性意义.     

非饱和状态下的IEEE802.11e性能分析模型

为探讨非饱和状态下,基于802.11e的无线局域网中系统参数、用户数量和服务质量之间的关系,提出一种媒体接入(MAC)层性能分析模型.该模型的特点是考虑了增强的分布协调接入机制(EDCA)下各类站点在不同的退避阶段冲突概率不同的差分机制,以及高优先级业务可能在低优先级业务冻结期间传送的概率.该模型通过对MAC层退避过程的分析得到退避时延,将每个站点的数据包发送过程建立成一个排队系统,退避时延为该系统服务时间,并根据对该排队系统的分析得到每类业务包含排队时延和退避时延的总接入时延,以及各类业务的包丢失率.仿真结果和模型分析结果的对比,证明该文提出的分析模型可以准确分析非饱和状态下的802.11e EDCA系统的性能,并得到用户数和服务质量之间的关系.     

输出误差约束下冷轧厚控系统的模糊反步控制

针对冷带轧机液压厚控(HAGC)系统易受外界扰动且存在测量时延的问题,提出基于障碍Lyapunov函数的模糊反步控制策略.首先,将HAGC系统模型转化为严反馈系统,并将系统中的测量时延转化为输入时延.其次,设计辅助系统补偿系统中的输入时延;利用模糊逻辑系统和干扰观测器分别处理系统的非线性项和未知综合不确定项;为了保证系...     

通信时延下多智能体系统的静态一致性研究

假设每个个体接收信息产生的时延相同,且处理自身信息产生的时延不同,针对通信时延下具有有向对称通信网络的多智能体系统,提出了一个自时延比例-微分控制协议,使系统的状态最终趋于一致.基于频域分析法和奈氏判据,给出了系统状态收敛到一致的充分条件,并计算出了系统静态一致时平衡状态的具体表达式.在Matlab环境下进行了仿真实验,其结果验证了理论的正确性和有效性.