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本文对异采样率双环SISO(单输入单输出)网络控制系统进行了详细分析和研究。由于实际控制系统中的被控对象越来越复杂,工业生产过程中广泛采用的单一采样速率和单网络控制环的系统在一定程度上已经满足不了工业生产的要求,这就要根据系统的需求采取不同的采样周期,同时在单回路基础上采取其他措施,组成复杂的多回路系统。 在众多复杂的控制系统中,本文所研究的异采样率双环SISO网络控制系统的应用更为广泛,该系统是指一类信号由网络传输、内外环采样率不同的双闭环网络控制系统。同时,该系统也具有传统网络控制系统的诸多问题:如网络传输时滞、单包多包传输、数据丢失、系统时钟的异步等,这些问题使得网络控制系统的分析与设计变得比较复杂。本文将采用李雅普诺夫稳定性理论、线性矩阵不等式方法、时滞系统理论、线性离散控制系统理论等相关知识针对时滞异采样率SISO网络控制系统进行建模与稳定性分析的研究。主要内容和结果如下: (1)建立了异采样率SISO网络控制系统的模型,对所建立的系统模型进行详细分析,得出了异采样率SISO网络控制系统定常被控对象与时变被控对象的状态反馈连续时间模型;结合多采样率的相关理论知识和离散系统理论,推导了传感器、控制器、执行器均为时间驱动下的SISO网络控制系统的离散时间模型,利用提升技术将异采样率内环采样周期扩展为同外环采样周期同步的时不变系统,为异采样率SISO网络控制系统稳定性的分析奠定了基础。 (2)针对建立好的模型研究了异采样率SISO网络控制系统模型的稳定性,构造李雅普诺夫函数,并采用线形矩阵不等式和自由权矩阵的方法对异采样率双环网络控制系统的时滞独立和时滞依赖稳定性进行分析,通过实例验证方法的有效性和可行性。 (3)通过对双环直流调速电机的模型进行分析,把网络加入到直流电机系统中,搭建了直流电机转速和电流双环网络控制系统的数学模型,得出了该模型的传递函数模型和状态空间方程,并通过Matlab中的Simulink仿真软件建立了双闭环直流电机的仿真模型,并对仿真结果进行了分析。该模型对工业生产具有非常重要的理论意义和实际意义。