一种基于L2导出范数的网络控制系统控制器设计方法

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在当代工业系统和商业系统中,一个极度重要的发展是将通信、计算和控制整合到不同层次的机器任务和信息处理中。当系统组件以传统的方式交换信息时,涉及到线路,而布线成本较高,电缆连接器较易损坏,连接器故障较难隔离,限制了可靠性和可扩展性,灵活性。通过增加通信网络可以降低这种风险,从而使系统具有更好的可靠性和成本效益。一个网络控制系统(NCS)由通信网络组成。连续时间的测量一般在传输之前进行量化和采样,测量后通过通信信道发送到控制器,在此过程中发生了时延和丢失。NCS的主要挑战是由于底层网络的数据包丢弃引起的数据丢失和抖动。这导致闭环控制系统的性能恶化甚至不稳定。这项工作的目的是设计一个NCS的控制器,帮助提高系统在如抖动和数据丢失缺陷存在下的性能。本文提出了一种基于线性矩阵不等式(LMI)技术的时间驱动控制器的设计方法,用于控制网络上某控制对象包含丢包和随机变化时延,也称为抖动。一个由网络和控制器组成的系统,由于抖动和/或数据丢失而在其子系统之间任意切换。本文提出的公式使用干扰衰减水平作为指标。因此,线性矩阵不等式的满足表明,特定设计的控制器保证在某些网络上控制系统在存在抖动和/或数据丢失的同时保持类似的干扰衰减水平。最后,通过仿真结果验证了方法,并与当前研究人员的结果进行了比较。
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