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网络控制系统是一个具有很强实际应用背景的研究领域,在研究过程中所面临的问题是多种多样的。在网络控制系统的分析与设计中,稳定性是系统的一种结构特性,关系到系统能否正常工作,是首先应该考虑的问题之一。网络控制系统的稳定性主要涉及网络自身的稳定性以及控制系统的稳定性,而且它的定义方式同一般系统相似,有渐近稳定和指数稳定。由于网络控制系统自身的特性,在分析稳定性时要考虑的情况也比较多,针对不同的模型有不同的稳定性定义方法。 然而,无论渐近稳定还是指数稳定都是一种定性理论,而实用稳定是一种定量理论。概括的讲,实用稳定所研究的问题是预先给定一个时间区域(有限的或无限的)和初始条件区域,确定系统是否在这个区域内运动。也就是说,不考虑系统的整个状态是否趋于平衡点,而只考虑初始状态和整个状态是否分别在给定的区域内。目前,对于正常系统稳定性的研究已经很成熟,而关于网络控制系统的实用稳定性的研究还鲜有报道,因此,研究网络控制系统的实用稳定性具有重要意义。本文的主要工作有以下几个方面。 (1)推广正常系统实用稳定性的基本概念、研究方法和成果,引入线性离散系统和线性离散时滞系统的实用稳定性,并构造Lyapunov函数给出系统实用稳定的一个重要的充分条件。 (2)建立基于不确定时延的网络控制系统模型,并且利用得到的定理,结合实用稳定理论、线性矩阵不等式方法分析其实用稳定性。 (3)建立同时具有时延和数据包丢失的网络控制系统模型,将其看做一个异步动态切换系统,以重点讨论切换对系统实用稳定性的影响,并结合网络控制系统、实用稳定性理论和线性距阵不等式方法得到系统实用稳定的充分条件。 (4)基于以上两种模型进行静态反馈控制器设计,并给出计算机实现算法,以验证本文结论的正确性。 (5)讨论网络特性对系统实用稳定性的影响,总结本文的主要研究工作,并给出下一步研究的思路和想法。