不確定時延網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)的穩(wěn)定性分析和控制方法研究
發(fā)布時間:2020-12-26 17:32
隨著科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展,計算機與網(wǎng)絡(luò)通訊技術(shù)有了極大的進步,為滿足控制系統(tǒng)日益更新的需求,網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)(Networked Control Systems,NCSs)應(yīng)運而生。NCSs是將傳統(tǒng)控制系統(tǒng)與網(wǎng)絡(luò)通訊技術(shù)結(jié)合而得到的產(chǎn)物。其布線簡化,安裝維護方便,可以在不同用戶間實現(xiàn)資源共享、遠程操控,有效降低了控制成本并提高了工作效率。但是,網(wǎng)絡(luò)的引入也帶來了網(wǎng)絡(luò)誘導(dǎo)時延、數(shù)據(jù)包丟失、采樣周期變化等問題,它們會對控制系統(tǒng)的性能造成影響,降低其穩(wěn)定性,從而增加了系統(tǒng)建模設(shè)計和分析的難度。本文針對具有不確定時延的網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng),基于李雅普諾夫穩(wěn)定性理論,研究了系統(tǒng)的穩(wěn)定性、非脆弱保性能控制、H_∞控制及執(zhí)行器故障下的容錯控制問題。對具有時延下界不為零且不確定性的系統(tǒng),本文采用更具一般性的反饋控制器,使用積分不等式方法對二次積分項進行界定,并在此基礎(chǔ)上對系統(tǒng)進行穩(wěn)定性分析并推導(dǎo)出系統(tǒng)的魯棒穩(wěn)定性條件。對一類具有時變時延的網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)進行了非脆弱保性能控制研究,將采樣周期的不確定性建模為系統(tǒng)的不確定參數(shù)并得到一個動態(tài)區(qū)間系統(tǒng),在此基礎(chǔ)上利用相關(guān)引理證明系統(tǒng)穩(wěn)定性并給出非脆弱保性能控制器的設(shè)計方法。對...
【文章來源】:山東理工大學(xué)山東省
【文章頁數(shù)】:75 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第一章 緒論
1.1 網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)的概述及研究意義
1.2 網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)的主要問題及研究現(xiàn)狀
1.2.1 網(wǎng)絡(luò)誘導(dǎo)時延
1.2.2 節(jié)點驅(qū)動方式
1.2.3 數(shù)據(jù)包丟失
1.2.4 采樣周期
1.2.5 多包傳輸與時序錯亂
1.2.6 故障診斷與容錯處理
1.3 本文的主要內(nèi)容
第二章 研究基礎(chǔ)
2.1 基本理論
2.1.1 線性矩陣不等式
2.1.2 LMI工具箱的介紹
2.1.3 系統(tǒng)運動的穩(wěn)定性
2.2 相關(guān)引理
第三章 具有丟包和不確定時延的網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)穩(wěn)定性分析
3.1 引言
3.2 問題描述及建模
3.3 系統(tǒng)穩(wěn)定性分析
3.4 數(shù)值仿真
3.5 小結(jié)
第四章 具有不確定采樣周期的網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)的非脆弱控制研究
4.1 引言
4.2 問題描述及系統(tǒng)建模
4.3 數(shù)值仿真
4.4 小結(jié)
∞控制研究">第五章 具有丟包和不確定采樣周期的網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)的H∞控制研究
5.1 引言
5.2 問題描述及建模
5.3 控制器設(shè)計
5.4 數(shù)值仿真
5.5 小結(jié)
第六章 具有執(zhí)行器故障的非線性網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的容錯控制研究
6.1 引言
6.2 問題描述及模型建立
6.3 控制器設(shè)計
6.4 數(shù)值仿真
6.5 小結(jié)
第七章 總結(jié)與展望
7.1 本文主要工作與創(chuàng)新點
7.2 工作展望
參考文獻
在讀期間公開發(fā)表的論文
致謝
【參考文獻】:
期刊論文
[1]具有時變執(zhí)行器故障的網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)的容錯控制[J]. 宋娟. 航天控制. 2016(05)
[2]變采樣周期網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)的隨機最優(yōu)控制[J]. 時維國,盧小永. 工業(yè)控制計算機. 2016(09)
[3]網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)綜述[J]. 任建勛,劉磊明. 工業(yè)控制計算機. 2016(08)
[4]網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)H_∞指數(shù)穩(wěn)定容錯控制器的設(shè)計[J]. 張鵬,宮占霞. 計算機測量與控制. 2016(02)
[5]分析網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)的發(fā)展[J]. 魏玲. 科技展望. 2016(05)
[6]具有時延和丟包的網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)穩(wěn)定性分析[J]. 王涌,張燕燕. 計算機工程. 2015(10)
[7]面向物聯(lián)網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)研究簡述[J]. 孫洪濤,王志文,張新國. 自動化與儀器儀表. 2015(01)
[8]存在時延和數(shù)據(jù)丟包的網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)穩(wěn)定性分析[J]. 李婷婷,劉世裕. 河南科技. 2014(21)
[9]存在多丟包率和傳感器多模態(tài)故障的網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)可靠H_∞濾波[J]. 張曉波,陳慶偉. 北京工業(yè)大學(xué)學(xué)報. 2014(07)
[10]一類隨機時延網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)的隨機容錯設(shè)計[J]. 周霞,鐘守銘,康衛(wèi),胡業(yè)剛. 阜陽師范學(xué)院學(xué)報(自然科學(xué)版). 2013(03)
碩士論文
[1]網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)節(jié)點驅(qū)動方式及其控制研究[D]. 袁士丞.東華大學(xué) 2014
本文編號:2940154
【文章來源】:山東理工大學(xué)山東省
【文章頁數(shù)】:75 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第一章 緒論
1.1 網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)的概述及研究意義
1.2 網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)的主要問題及研究現(xiàn)狀
1.2.1 網(wǎng)絡(luò)誘導(dǎo)時延
1.2.2 節(jié)點驅(qū)動方式
1.2.3 數(shù)據(jù)包丟失
1.2.4 采樣周期
1.2.5 多包傳輸與時序錯亂
1.2.6 故障診斷與容錯處理
1.3 本文的主要內(nèi)容
第二章 研究基礎(chǔ)
2.1 基本理論
2.1.1 線性矩陣不等式
2.1.2 LMI工具箱的介紹
2.1.3 系統(tǒng)運動的穩(wěn)定性
2.2 相關(guān)引理
第三章 具有丟包和不確定時延的網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)穩(wěn)定性分析
3.1 引言
3.2 問題描述及建模
3.3 系統(tǒng)穩(wěn)定性分析
3.4 數(shù)值仿真
3.5 小結(jié)
第四章 具有不確定采樣周期的網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)的非脆弱控制研究
4.1 引言
4.2 問題描述及系統(tǒng)建模
4.3 數(shù)值仿真
4.4 小結(jié)
∞控制研究">第五章 具有丟包和不確定采樣周期的網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)的H∞控制研究
5.1 引言
5.2 問題描述及建模
5.3 控制器設(shè)計
5.4 數(shù)值仿真
5.5 小結(jié)
第六章 具有執(zhí)行器故障的非線性網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的容錯控制研究
6.1 引言
6.2 問題描述及模型建立
6.3 控制器設(shè)計
6.4 數(shù)值仿真
6.5 小結(jié)
第七章 總結(jié)與展望
7.1 本文主要工作與創(chuàng)新點
7.2 工作展望
參考文獻
在讀期間公開發(fā)表的論文
致謝
【參考文獻】:
期刊論文
[1]具有時變執(zhí)行器故障的網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)的容錯控制[J]. 宋娟. 航天控制. 2016(05)
[2]變采樣周期網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)的隨機最優(yōu)控制[J]. 時維國,盧小永. 工業(yè)控制計算機. 2016(09)
[3]網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)綜述[J]. 任建勛,劉磊明. 工業(yè)控制計算機. 2016(08)
[4]網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)H_∞指數(shù)穩(wěn)定容錯控制器的設(shè)計[J]. 張鵬,宮占霞. 計算機測量與控制. 2016(02)
[5]分析網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)的發(fā)展[J]. 魏玲. 科技展望. 2016(05)
[6]具有時延和丟包的網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)穩(wěn)定性分析[J]. 王涌,張燕燕. 計算機工程. 2015(10)
[7]面向物聯(lián)網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)研究簡述[J]. 孫洪濤,王志文,張新國. 自動化與儀器儀表. 2015(01)
[8]存在時延和數(shù)據(jù)丟包的網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)穩(wěn)定性分析[J]. 李婷婷,劉世裕. 河南科技. 2014(21)
[9]存在多丟包率和傳感器多模態(tài)故障的網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)可靠H_∞濾波[J]. 張曉波,陳慶偉. 北京工業(yè)大學(xué)學(xué)報. 2014(07)
[10]一類隨機時延網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)的隨機容錯設(shè)計[J]. 周霞,鐘守銘,康衛(wèi),胡業(yè)剛. 阜陽師范學(xué)院學(xué)報(自然科學(xué)版). 2013(03)
碩士論文
[1]網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)節(jié)點驅(qū)動方式及其控制研究[D]. 袁士丞.東華大學(xué) 2014
本文編號:2940154
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