事件触发网络化跳变系统的分析和控制

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近些年,随着计算机科学领域与网络控制领域的飞速发展,网络控制系统在工业中显得越来越重要,但网络本身存在着一些缺点,比如时延、丢包、网络带宽资源占用问题。传统的周期性触发方式会把每个采样数据都传输,这种传输方式大大减少了网络带宽的利用率。为了解决这种方式的不足,学者们提出了事件触发机制,它能使前后两个触发点的时间间隔至少相差一个采样周期,而目前大部分的成果都是在连续系统的基础上,对于离散系统的相关成果比较少。另一方面,Markov跳变系统在工业实施过程中也得到了广泛的应用。根据以上的分析,本文基于Markov跳变系统,结合事件触发机制,研究了其基于事件触发机制的保性能控制,离散系统的H_∞控制器设计,离散系统的滤波器设计。论文的主要章节如下:(1)考虑了一类不确定性Markov跳变系统,研究了基于事件触发机制的保性能控制问题,与以往固定采样周期的时间触发方式不同的是,用一个离散事件触发机制去判断采样数据是否传输。利用时延系统的方法,把系统建模为时滞系统,提出了事件触发条件和保性能控制器联合设计算法。(2)针对离散Markov跳变系统,研究了基于事件触发机制的H_∞控制问题。考虑时延对整个系统产生影响,利用时滞处理方法,把系统建模成为时滞系统,使用Jenson不等式,线性矩阵不等式,Lyapunov-Krasovskii泛函的方法,研究其稳定性,并且设计了H_∞控制器。(3)研究了基于离散情况下Markov跳变系统的事件触发H_∞滤波器问题。充分考虑了网络时延对系统性能产生的影响,建立了Markov跳变系统和离散事件触发的方案,以减轻有限的网络带宽的效用,构造了新的Lyapunov泛函,结合Jenson不等式,设计了HH_∞滤波器。
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