网络化控制系统时滞模型的稳定性研究

来源 :广东工业大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:lishashasky
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
随着科技水平的提高和技术融合的发展,网络化控制系统近年来逐渐走进了人们的视野,并且越来越受到人们的关注。因其具有资源共享、系统简便、容易构建、灵活性强等优点,因而广泛应用于诸如互联网以及通信领域、交通领域、智能制造领域、航空航天甚至军事等各个领域。而在实际控制中,因网络化系统的各个节点所面临不同的情况以及其中不同节点之间的通信延迟,常会影响到系统的稳定性,进而对系统的工作效率产生不良影响。由于网络化控制系统的广泛应用以及其所具有很高的研究价值,因而吸引了国内外很多研究人员对此进行研究,并且在网络化控制系统的一致性问题研究这个方向上做了更深一步的探索。本文利用李雅普诺夫-克罗索夫定理的方法,研究了采样数据控制下的含有非线性项的网络化控制系统的一致性问题。采用非周期采样控制器,利用输入时滞法对采样数据系统进行重构,将原系统转化为控制输入的时变时滞连续系统。之后利用矩阵分析、代数图论和wirtinger不等式的向量推广等数学工具,构造了一个全新的时变李雅普诺夫泛函。该函数可以简化数学计算,优化稳定性条件。根据所提出的条件,可以进一步得到采样区间上界的结果。结果展示了该设计方法所具有的有效性以及该方法和已有研究结论相比所具有的优越性,之后选择了采样控制器,并且利用了MATLAB仿真工具,使用Ne NMF最优化方法对其进行了模拟仿真,验证了该方法的可行性。本文主要部分的总结如下:1.介绍关于网络化控制系统研究领域的研究背景以及对其进行研究的意义、国内外研究现状,针对系统的特点做了讨论,并借此引出了本文的研究课题。同时,讲述了文中用到的数学工具及控制相关的现有成果及研究方法。2.本文针对网络化控制系统存在时滞、执行器饱和等问题,通过使用李雅普诺夫-克罗索夫斯基定理等控制理论和线性矩阵不等式等数学方法,得到了在此类状况下使系统中各个节点状态达到一致稳定的充分条件。然后设计了采样控制器,并且证明了当置于合适的初始条件之下时,网络化控制系统将能够达到同步的状态。随后分别讨论了在有无外界扰动时系统的牵制同步控制方法。理论部分的最后讲述了叠加算法,并利用该算法来对采样控制器的最大采样上界进行估计,接着利用MATLAB编程软件进行了一个对实例的模拟仿真,进一步验证了所提出结论的可行性。3.本文针对所提出的各个方法均给出了实例应用,证明了本文提出的各个控制策略具有实际价值以及广阔的应用前景。最后对本文所研究的控制方法进行了总结,并对网络化控制系统领域的发展前景和未来的研究方向做了展望。
其他文献
电压幅值是电能质量的重要指标之一。配电网低电压地区存在用户节点多、输电线路长、供电面积广、用电负荷分布广泛、用电时段集中等特点。在部分偏远的山区,用电负荷的随机性、随季节变化性、周期性特征更为明显,从整体上看,存在部分时段用电负荷率低、用电峰谷差大、年平均负载率低等情况。这些地区用电高峰时段低电压问题较为突出,造成了部分家用电器无法正常使用,对用户正常的生产、生活造成了严重的影响。同时,因为低电压
学位
空间调制(Spatial Modulation,SM)是近年来被提出的一种多输入多输出(Multiple Input Multiple Output,MIMO)技术,与传统的MIMO技术相比,空间调制具有低成本、高能效等优势。空间调制是一种多天线调制技术,它通过在每一个时隙激活一根天线来发送信息,同时所激活的天线的索引也用于携带部分空间比特信息,因此,空间调制系统的频谱利用率得到了很好的提升。由于
学位
波达方向(Direction-Of-Arrial,DOA)估计已成为阵列信号处理的研究重点之一,它在雷达探测、通信系统、航空航天、抗干扰等领域有着广泛的应用。在DOA估计中,未知的信源数可能导致经典DOA估计算法出现严重失误。故实现信源数的准确估计已成为DOA估计的关键前提。目前许多信源数估计算法都是在采样快拍数较大的情况下实现的,但在实际工程中,采样快拍数通常不都是较大的。这些算法在小快拍下的估
学位
随着现代科学技术的高速发展,语音通话技术的进步使得人们的交流变得越来越方便。Vo IP(Voice over Internet Protocol)是借助网络将语音信号进行打包传输的技术。近年来,得益于互联网技术的高速发展,Vo IP技术因其相比传统电话具有更低的成本与良好扩展性的优势,而受到越来越广泛的应用。然而由于Vo IP技术是利用网络进行数据传输的,因此难免会出现网络拥堵等不稳定性因素,造成
学位
由于人的面部外观会随着时间流逝引起的衰老而产生较大的类内变化,因此年龄不变的人脸识别(Age-invariant face recognition,AIFR)仍然是一个充满挑战的研究热点。以前的深度学习人脸识别方法没考虑到年龄的变化带来的类内差异,在跨年龄数据集测试上的效果不够好。主流的研究思想将一般人脸识别特征视为与身份识别相关和与年龄变化相关的两个部分的线性组合,尝试去除一般人脸特征中随年龄变
学位
污泥厌氧消化产生的消化液具有高氨氮和低碳氮比的水质特点,对其进行高效处理对降低城市污水处理厂的氮负荷和增强其脱氮效果具有重要意义。本研究通过两段式部分亚硝化-厌氧氨氧化(PN/A)工艺处理模拟的污泥消化液。以连续流生物滤柱反应器(CBFR)为试验装置,首先实现部分亚硝化(PN)的启动和稳定运行,即建立并运行PN-CBFR;然后分别在两个反应器中实现厌氧氨氧化(ANAMMOX)工艺的高效脱氮。其中,
学位
随着社会的快速发展和超高层建筑的不断兴起,作为流行的固定升降设备的电梯已经成为现代城市内高层建筑中必不可少的一部分,其能耗问题也被广泛关注。然而,传统的同步电机具有运输效率低、候梯时间长、占地面积大和提升高度有限等缺点,并且其励磁方式需要额外的励磁绕组、滑环和电刷,在增加电机体积的同时还大大增加了电机的运行损耗,也降低了效率。而永磁同步电机取消了励磁绕组的独特结构,使得电机的效率得到较大的提高,更
学位
语音识别是使得机器可以识别人说话的一项关键技术,而在语音识别技术中,语音的声学特征和语音识别模型是决定语音识别性能的两大重要因素。在语音识别的研究中最常提取的声学特征为梅尔倒谱系数(MFCC),这类特征是从原始语音中提取的一些底层特征,通常包含冗余信息,这也将在一定程度上干扰识别结果。近些年的研究表明,基于稀疏表示方法得到的一些高层特征在语音识别领域表现出的性能要优于使用传统特征进行识别的性能,这
学位
随着信息技术的飞速发展,海量的数据产生带来了信息过载和选择障碍的困扰,每个用户的时间和精力都有限,面对海量资讯,如何帮助用户在短时间内进行数据的过滤和选择并获取有价值的信息,具有非常重要的现实意义。面对“信息过载”,根据用户在系统中访问的历史行为数据,进行深层兴趣点挖掘,为用户提供个性化的、精准的信息推荐,不仅满足用户本质的信息诉求,而且最大化企业的自身利益,因此个性化、精准信息推荐蕴含着无限的商
学位
移民新村是中国政府统筹规划布局、对乡村进行扶贫发展的重要举措。甘肃是我国西北地区移民任务最重的省份之一,省内移民新村地域分布广、数量多、建设历史长,其空间品质优劣直接关乎移民能否留得住,能否切实解决移民生活难、看病难、上学难、吃水难以及行路难等实际困难,同时对乡村振兴具有广泛深刻的意义。科学评价移民新村空间品质,不仅有助于针对性地对石沟新村空间品质的提升提供科学的指导,同时为陇中地区移民新村空间品
学位