【摘 要】
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随着网络技术和计算机技术的持续发展,控制系统与网络通信系统的集成使网络化控制系统成为综合自动化技术发展的必然产物,网络的引入使系统的性能有了大的改观,同时不可避免
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随着网络技术和计算机技术的持续发展,控制系统与网络通信系统的集成使网络化控制系统成为综合自动化技术发展的必然产物,网络的引入使系统的性能有了大的改观,同时不可避免的带来网络延迟、数据包丢失、多包传输等问题。这些问题的存在,将会导致系统性能下降甚至失稳。耗散性理论在系统稳定性研究中起着重要的作用。其本质含义是存在一个非负的能量函数(即存储函数),使得系统的能量损耗总小于能量的供给率。而无源性是耗散性的一个重要方面,它将输入输出的乘积作为能量的供给率,体现了系统在有界输入条件下能量的衰减特性。可以说,无源性是稳定性的一种更高层次的抽象。因此,本文引入无源性理论,作为研究网络化系统丢包问题的工具。随着在实际应用中对系统资源利用率的提高,传统的网络化控制系统中采用的时间采样机制,已经难以满足应用需求,因此事件触发控制以其节省系统资源,避免不必要的浪费的优点,得到了广泛的关注。本文针对丢包影响下的网络化状态反馈控制系统及输出反馈系统,分别利用无源性理论和基于无源性的事件触发控制机制,研究了网络化系统的镇定问题。本文主要工作概述如下:首先,考虑了丢包影响下的一类连续时间线性时不变系统状态反馈控制问题。在假设网络中连续丢包数一定,且为最大连续丢包数的情况下,把系统建模为一类采样时间系统。基于平均无源理论,找到了保证系统平均无源性的系统修正输出,并设计状态反馈控制器保证闭环网络化控制系统渐近稳定。最后,通过仿真例子验证了设计方法的可行性和有效性。其次,考虑丢包影响下的一类连续时间线性时不变系统输出反馈控制问题。引入基于平均无源性的事件触发控制,在保证闭环系统渐近稳定的前提下,给出了输出反馈控制器和事件触发条件共同设计的充分条件。进一步,我们给出了事件触发间隔时间存在一个正下界的结论。最后,通过仿真例子验证了设计方法的可行性和有效性。最后,对全文进行归纳总结,并且对下一步的研究工作进行展望。
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