本文選題：耗散系統(tǒng)理論 + 網(wǎng)絡(luò)化控制系統(tǒng)　； 參考：《江南大學》2017年碩士論文

【摘要】：復雜網(wǎng)絡(luò)化控制系統(tǒng)的穩(wěn)定性很難利用傳統(tǒng)的穩(wěn)定性判據(jù)或直接構(gòu)造李雅普諾夫函數(shù)進行判定。借助二十世紀七十年代提出的耗散系統(tǒng)理論,可從能量的角度分析該復雜系統(tǒng)的各個子系統(tǒng)的耗散性,只要存在一個非負的能量函數(shù),其函數(shù)值的變化在某一時間段內(nèi)總是小于能量的供給率,便可確定系統(tǒng)是穩(wěn)定的。因此,研究網(wǎng)絡(luò)化控制系統(tǒng)的耗散控制問題具有重要的價值。受網(wǎng)絡(luò)帶寬的限制,大量傳輸數(shù)據(jù)間會產(chǎn)生傳輸碰撞或沖突,使得網(wǎng)絡(luò)通信中不可避免的出現(xiàn)數(shù)據(jù)丟包、傳輸時延、信號量化等問題。此外,控制系統(tǒng)中各環(huán)節(jié)的元件參數(shù)會受到本身物理特性及環(huán)境因素的影響產(chǎn)生變化,這些都是造成系統(tǒng)的性能下降甚至失穩(wěn)的重要因素。綜上,本文研究了非理想條件下網(wǎng)絡(luò)化控制系統(tǒng)的H∞控制問題和耗散控制問題,取到了如下的階段性成果:一方面,研究了網(wǎng)絡(luò)化控制系統(tǒng)的非脆弱H∞控制問題。已有文獻在研究此類問題時,通常考慮的系統(tǒng)中的不利因素是網(wǎng)絡(luò)誘導時延,而數(shù)據(jù)丟包和量化誤差同樣會破壞系統(tǒng)的穩(wěn)定性。鑒于上述原因,引入了兩個Bernoulli二項分布隨機序列分別描述傳感器—控制器和控制器—執(zhí)行器之間的丟包情況。通過建立恰當?shù)睦钛牌罩Z夫泛函,利用線性矩陣不等式方法,將參數(shù)不確定的H∞控制器的設(shè)計問題轉(zhuǎn)化為具有線性矩陣不等式約束和線性目標函數(shù)的凸優(yōu)化問題求解問題。采用類似的分析設(shè)計方法,引入兩個對數(shù)量化器分別對系統(tǒng)中的測量輸出信號和控制輸入信號進行量化,利用扇形界方法,將量化反饋控制設(shè)計問題通過扇形界的不確定性轉(zhuǎn)化為魯棒控制問題進行求解。通過對以上設(shè)計方案的理論證明及數(shù)值仿真可得,本文所設(shè)計的非脆弱H∞控制器不但保證了系統(tǒng)的穩(wěn)定性,而且滿足預先設(shè)定的H∞性能指標。另一方面,研究了一類非線性參數(shù)不確定網(wǎng)絡(luò)化控制系統(tǒng)的非脆弱耗散控制問題。在研究此類問題時,假定系統(tǒng)的非線性部分滿足扇形有界條件,而且參數(shù)的變化范圍是范數(shù)有界的。首先,考慮到系統(tǒng)中的丟包是隨機發(fā)生的,故從期望的角度給出了系統(tǒng)的全面供給率,設(shè)計了基于觀測器的耗散控制器。進一步,提出了一種新的測量模型可同時描述網(wǎng)絡(luò)化控制系統(tǒng)中的丟包、時滯和量化誤差等多種不完整測量因素,通過借助自由權(quán)矩陣方法,得到了非脆弱耗散控制器存在的充分條件,再通過求帶有凸約束的矩陣不等式的可行解,得到了控制器增益的參數(shù)表達式。通過理論證明及數(shù)值仿真驗證了以上控制策略的有效性。
[Abstract]:It is difficult to judge the stability of complex networked control system by using traditional stability criterion or directly constructing Lyapunov function. With the aid of the dissipative system theory put forward in the 1970s, the dissipative properties of each subsystem of the complex system can be analyzed from the point of view of energy, as long as there is a non-negative energy function. The change of the function value is always less than the energy supply rate in a certain period of time, so it can be determined that the system is stable. Therefore, it is of great value to study the dissipative control problem of networked control system. Due to the limitation of network bandwidth, a large number of data will be transmitted into collision or collision, which will inevitably lead to the problems of data packet loss, transmission delay, signal quantization and so on. In addition, the parameters of the components in the control system will be affected by their own physical characteristics and environmental factors, which are the important factors that lead to the deterioration of the system performance and even the instability of the system. In this paper, the H 鈭，

本文編號：1796244