三类广义网络系统的鲁棒H∞控制方法研究

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从20世纪末以来,在新的科技革命和网络化技术快速发展的带动下,通信网络、系统控制、计算机信息发展迅速、应用广泛,网络控制系统出现水到渠成。网络控制系统兼具网络和控制的优点,既符合当今信息化时代的发展要求,而且在多个领域的应用都十分广泛,所以对广义网络系统控制方法的研究,意义重大。本文针对三类广义网络系统的鲁棒H_∞控制方法进行了研究,主要工作如下:1)针对时延问题,首先研究了广义网络系统的自身特点及其面对的问题,对具有短时延的广义网络系统,首先建立数学模型,针对该模型采用LMI方法和Lyapunov函数进行鲁棒稳定性分析,得出了使该系统鲁棒稳定的一个充分条件,导出了鲁棒H_∞控制器的设计方法,最后通过数值仿真验证了所提控制方法的有效性。2)针对丢包问题,研究了广义网络系统的丢包模型,针对该模型采用LMI方法,设计出保证系统渐近稳定具有一定的H_∞扰动抑制水平g的鲁棒H_∞控制器,得到了具有丢包广义网络系统的鲁棒H_∞控制器存在的一个充分条件。3)对于一个广义网络系统来说,网络带来的系统时延和数据丢包往往是同时发生的。针对此问题,研究了一类具有短时延和数据包丢失的广义网络系统的鲁棒H_∞控制问题。通过增广系统状态模型,提出静态输出反馈控制律,得到了保证闭环系统鲁棒渐近稳定且满足鲁棒加权H_∞性能指标的充分条件,基于线性矩阵不等式给出了鲁棒H_∞控制器的设计方法。数值仿真验证了所提控制方法的有效性。
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