时延网络控制系统的鲁棒控制研究与仿真

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随着计算机、通信、传感器和网络技术的发展与广泛应用,一种新型的分布式、智能化、网络化的控制系统应运而生—网络控制系统。它是利用专用或通用的通信网络连接构成闭环的控制系统。然而,由于网络自身资源的限制往往造成网络控制系统中存在数据包丢失或传输延迟、量化误差、时序错乱等问题,这些问题导致了系统信息的延迟、丢失和误差,从而加大了系统的复杂性,给网络控制系统的设计带来了新的问题和挑战,故研究网络控制系统的稳定性和容错控制具有重要的意义。  本论文首先对网络控制系统的研究现状进行了总结,并分别对网络控制系统中由于网络的介入而引发的网络时延、数据包丢失、稳定性和鲁棒控制等问题进行了总结与阐述。对于存在时变时延和数据丢包的网络控制系统,将其建模为不确定系统,在基于Lyapunov稳定性理论的基础上,运用LMI方法得到了系统的鲁棒控制器和保成本控制器的设计方法,以及系统的鲁棒保成本容错控制和非脆弱保成本容错控制的设计方法,并给出了控制器存在的充分条件,最后均给出了数值仿真,验证了控制器设计方法的有效性。
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