【摘 要】
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网络控制系统(Networked control systems,NCSs)是控制系统在网络和通信技术发展中不断升级的产物,因其自身优越性,在无人机、智能电网和远程医疗等领域发挥重要作用,但一直存在系统资源受限问题。事件触发机制(Event-triggered Mechanisms,ETMs)的出现有效的缓解了这一问题,系统实现了按需输出,提高网络服务质量的同时避免了带宽的浪费,因此ETMs和控制
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网络控制系统(Networked control systems,NCSs)是控制系统在网络和通信技术发展中不断升级的产物,因其自身优越性,在无人机、智能电网和远程医疗等领域发挥重要作用,但一直存在系统资源受限问题。事件触发机制(Event-triggered Mechanisms,ETMs)的出现有效的缓解了这一问题,系统实现了按需输出,提高网络服务质量的同时避免了带宽的浪费,因此ETMs和控制器的协同设计问题受到了众多学者的关注。Takagi-Sugeno(T-S)模糊模型通过隶属度函数将非线性系统与线性系统联系起来并且能够逼近任意非线性系统而得到广泛的应用。本文在总结国内外研究工作的基础上,结合时滞系统相关理论、Lyapunov稳定性定理和不等式方法等技术,研究了基于事件触发的非线性NCSs的输出反馈控制问题。本文主要做了以下工作:(1)针对静态ETMs在面对被控对象状态发生变化时适应性较差的问题,基于T-S模糊模型和自适应ETM,研究了非线性NCSs的动态输出反馈H∞控制器设计。考虑被控对象和控制器具有不完全匹配的隶属度函数,利用时滞系统建模方法建立了闭环控制系统。通过理论分析和推导得到一组线性矩阵不等式(Linear Matrix In-equalities,LMI),求解出控制器和事件触发的相应参数,并通过数值仿真验证其有效性。(2)针对NCSs中拒绝服务(Denial-of-Service,DoS)攻击能够影响系统传输这一问题,研究了一类非线性NCSs观测器和控制器的联合设计。考虑到DoS攻击对观测器实际输入和控制器实际输出的影响并结合T-S模糊模型和DoS攻击模型,建立了一种切换闭环控制系统。通过理论分析和推导给出了全局指数稳定(Global Exp-onential Stability,GES)意义下观测器、控制器和弹性ETM的联合设计方案,最后通过实例验证所提方法的有效性。
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