本文選題：網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng) + Delta算子�。� 參考：《鄭州大學(xué)》2017年碩士論文

【摘要】：通信技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和計算機技術(shù)近年來飛速發(fā)展,并在相互合作中形成了網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)(Networked control systems,NCSs)。與點對點的傳統(tǒng)控制方式相比,網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)有資源共享、方便維護、成本低、可靠性高等優(yōu)點。然而引入網(wǎng)絡(luò)同樣也會產(chǎn)生其它問題,如通信受限、數(shù)據(jù)包丟失、隨機時延等,因此對網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)進行濾波估計就尤為重要。不同的濾波方法能反應(yīng)系統(tǒng)的不同特征,而H_∞濾波能較好反應(yīng)系統(tǒng)的魯棒性,因此成為網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)的濾波首選。針對網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)的研究普遍都是將離散系統(tǒng)和連續(xù)系統(tǒng)分開討論,Delta算子模型不僅能很好地將連續(xù)系統(tǒng)與離散系統(tǒng)進行統(tǒng)一,還能解決在高速采樣的情況下傳統(tǒng)移位算子邊界不穩(wěn)定的問題。綜上所述,利用Delta算子模型研究網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)的濾波問題具有重要的意義和應(yīng)用價值。本文是在國家自然科學(xué)基金《高速采樣網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)故障檢測與濾波的統(tǒng)一方法》項目下進行研究的。利用Delta算子方法重點研究了通信受限情形下的網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)濾波問題,包括數(shù)據(jù)包丟失系統(tǒng)的H_∞濾波問題,不確定系統(tǒng)的H_∞濾波問題,和隨機時延系統(tǒng)的H_∞濾波問題,分別建立了不同的狀態(tài)空間模型進行分析與設(shè)計。本文的主要結(jié)果如下:(1)針對網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)中存在丟包和通信受限的現(xiàn)象,基于Delta算子模型,設(shè)計了相關(guān)H_∞濾波器。用馬爾可夫鏈和通信序列分別對丟包和通信受限問題進行描述,引入Delta算子構(gòu)造相關(guān)網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)模型,建立濾波誤差系統(tǒng)。利用Lyapunov函數(shù)證明濾波誤差系統(tǒng)的隨機穩(wěn)定性,并求解相關(guān)線性矩陣不等式(Linear matrix inequalities,LMIs),完成濾波器設(shè)計。仿真結(jié)果驗證了所述方法的可行性。(2)討論了基于Delta算子的不確定系統(tǒng)在通信受限情況下的H_∞濾波問題。利用Delta算子描述系統(tǒng)參數(shù)的不確定性,然后構(gòu)建濾波誤差系統(tǒng),濾波誤差系統(tǒng)漸近穩(wěn)定的充分條件則由Lyapunov函數(shù)證明得出。設(shè)計一類滿足H_∞性能的濾波器并求出濾波器參數(shù)。(3)研究了同時發(fā)生隨機時延和通信受限情況的網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)濾波問題。采用Bernoulli隨機變量和通信序列分別對隨機時延與通信受限問題進行描述,建立Delta算子描述的網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng),構(gòu)建濾波誤差系統(tǒng)模型并由Lyapunov泛函求出其穩(wěn)定性,設(shè)計一類H_∞濾波器同時求出相關(guān)參數(shù)。數(shù)值仿真結(jié)果證明了方法的有效性。
[Abstract]:Communication technology, network technology and computer technology have developed rapidly in recent years, and the network control system has been formed in cooperation with each other. Compared with the traditional point-to-point control system, the network control system has the advantages of resource sharing, convenient maintenance, low cost and high reliability. However, the introduction of network will also lead to other problems, such as limited communication, packet loss, random delay and so on, so it is very important to estimate the filter of networked control system. Different filtering methods can reflect different characteristics of the system, while H _ 鈭，

本文編號：2016618