【摘 要】
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网络控制系统(Networked Control System,NCS)是一种集控制系统和通信网络于一体的系统,它具有信息资源共享、易于扩散、易于维护、连线少、高效率、高可靠性及灵活等很多优
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网络控制系统(Networked Control System,NCS)是一种集控制系统和通信网络于一体的系统,它具有信息资源共享、易于扩散、易于维护、连线少、高效率、高可靠性及灵活等很多优点。但由于控制系统中网络环节的引入,而网络通信的宽带有限,因此不可避免的存在着信息的传输时延、时序错乱、数据包丢失、碰撞等现象,从而导致系统的不稳。因此,网络控制系统有待于进一步深入研究。本文将系统描述成具有不确定时延和参数不确定项的网络控制系统,并巧妙的包含了网络诱导时延、数据包丢失以及外部扰动等因素,使系统模型更加的符合现实情况。对建立模型的控制等问题进行研究;在研究的过程中应用Lyapunov稳定性理论、线性矩阵不等式(LMI)方法、积分不等式等方法来推导系统的渐近稳定和满足一定性能指标的充分条件,并在此基础上相应的给出了具有较小保守性的控制律的设计方法。具体研究的主要内容如下:1.研究了具有不确定时延线性网络控制系统的稳定性分析与控制器设计:对于建立的系统模型,利用Lyapunov稳定性理论、积分不等式、线性矩阵不等式(LMI)方法证明了系统稳定性的充分条件,同时给出了状态反馈控制器的设计方法。所得结论以LMI形式给出,同时给出数值算例,利用Matlab中的LMI工具箱进行仿真,说明了结论的合理性和有效性。2.研究了不确定时延线性网络控制系统的鲁棒H。控制:在已建立的模型的基础上,针对存在的外部扰动的情况,首先加入相应的外部扰动建立新的系统模型,其次利用Lyapunov稳定性理论和线性矩阵不等式(LMI)方法,给出系统满足鲁棒渐近稳定的充分条件,最后利用该条件给出一种鲁棒H∞控制器的设计方法。最后利用Matlab中的LMI工具箱进行仿真,说明了结论的有效性。
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