基于组合Lyapunov函数的量化网络控制系统分析与设计

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近年来,网络控制系统以其安装及维护成本低、灵活性高、快速安装和诊断及可靠性高等优势受到越来越多的关注和研究。网络控制系统是一个由被控对象、传感器、控制器和执行器通过公共网络连接而成的闭环控制系统。然而,一些非理想网络因素的存在,如:数据丢包、网络时滞及量化等,会给网络控制系统带来巨大的影响。本篇论文将介绍一种新的方法,组合李雅普诺夫函数方法,来研究控制系统以得到更好的系统性能。首先,论文研究了含有对数量化器的网络控制系统的量化密度及H∞性能问题。不同于传统的二次李雅普诺夫函数方法,此处使用组合李雅普诺夫函数方法研究对数量化控制系统以得到更小的量化密度及更好的H∞性能。其次,论文讨论了受限离散网络控制系统的局部可镇定性问题。其中的数据丢包现象建模成一个满足伯努利过程的随机变量。文中给出一个设计控制器的优化算法以求得最优初始集合和收敛域集合使得从初始集合中出发的状态轨迹最终都会随机收敛于收敛域集合内。最后,论文研究了受限连续网络控制系统的局部可镇定性问题。在连续网络系统中,丢包现象可以建模成系统时滞。同时,最优初始集合和收敛域集合可以通过最大Lyapunov-Krasovskii泛函方法求得。
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