一類線性網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)的穩(wěn)定性分析與綜合
發(fā)布時(shí)間:2022-08-11 12:18
隨著人類技術(shù)的發(fā)展,對工業(yè)控制的要求越來越高,近年來,網(wǎng)絡(luò)通信和計(jì)算機(jī)技術(shù)的迅速發(fā)展,給傳統(tǒng)的控制方式帶來了巨大變革,網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)也變成了當(dāng)下研究的熱點(diǎn)。網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)是一種空間分布式的反饋控制系統(tǒng),具有實(shí)現(xiàn)信息共享、遠(yuǎn)程控制、提高系統(tǒng)的可靠性以及靈活性等特點(diǎn)。但是由于網(wǎng)絡(luò)本身的原因會(huì)使信息在傳輸過程中受到網(wǎng)絡(luò)帶寬的限制,從而會(huì)出現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)誘導(dǎo)時(shí)延和數(shù)據(jù)丟包等問題,這些問題是引起網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)性能降低,甚至系統(tǒng)不穩(wěn)定的主要原因。本文主要使用Wirtinger不等式和Jensen不等式等方法對線性網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)的穩(wěn)定性進(jìn)行分析。同時(shí)考慮到系統(tǒng)在實(shí)際運(yùn)行時(shí)受到外部干擾以及自身變化等不確定性因素,會(huì)使系統(tǒng)的穩(wěn)定性能受到影響,對網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)進(jìn)行魯棒H∞穩(wěn)定性分析和控制器設(shè)計(jì)。最后,針對系統(tǒng)狀態(tài)無法直接觀測這個(gè)問題進(jìn)行觀測器設(shè)計(jì)。本文的研究內(nèi)容主要基于以下幾點(diǎn)進(jìn)行展開:(1)首先,基于李雅普諾夫穩(wěn)定性理論對線性網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)的穩(wěn)定性進(jìn)行分析,將網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)模型轉(zhuǎn)化為具有輸入時(shí)滯h(t)的系統(tǒng),通過研究時(shí)滯系統(tǒng)的穩(wěn)定性問題便可以得到網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)的穩(wěn)定性準(zhǔn)則。通過構(gòu)造一個(gè)合適的泛函,結(jié)合W...
【文章頁數(shù)】:83 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
1.1 課題研究背景及意義
1.1.1 網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)的發(fā)展背景
1.1.2 課題研究目的和意義
1.2 網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)中的基本問題
1.2.1 網(wǎng)絡(luò)誘導(dǎo)時(shí)延
1.2.2 數(shù)據(jù)丟包
1.2.3 數(shù)據(jù)包時(shí)序錯(cuò)亂
1.2.4 網(wǎng)絡(luò)調(diào)度
1.2.5 節(jié)點(diǎn)控制方式
1.2.6 帶寬限制和量化問題
1.2.7 單包和多包傳輸
1.3 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.3.1 網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.3.2 魯棒控制系統(tǒng)的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.3.3 觀測器設(shè)計(jì)問題的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.4 本文研究內(nèi)容及章節(jié)安排
第二章 基礎(chǔ)知識
2.1 現(xiàn)代控制理論基礎(chǔ)知識
2.1.1 線性系統(tǒng)理論
2.1.2 現(xiàn)代控制系統(tǒng)穩(wěn)定性理論
2.2 觀測器介紹
2.3 線性矩陣不等式
2.4 本文相關(guān)引理
2.5 本章小結(jié)
第三章 一類線性網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)的穩(wěn)定性準(zhǔn)則
3.1 引言
3.2 系統(tǒng)描述
3.3 穩(wěn)定性準(zhǔn)則
3.4 數(shù)值示例及仿真
3.5 本章小結(jié)
第四章 一類具有參數(shù)不確定性的網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)魯棒H_∞穩(wěn)定性分析和控制器設(shè)計(jì)
4.1 引言
4.2 系統(tǒng)描述
4.3 具有參數(shù)不確定性的網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)魯棒H_∞穩(wěn)定性分析
4.4 具有參數(shù)不確定性網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)魯棒H_∞控制器設(shè)計(jì)
4.5 數(shù)值示例及仿真
4.6 本章小結(jié)
第五章 基于觀測器的線性網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)狀態(tài)反饋控制器設(shè)計(jì)
5.1 引言
5.2 系統(tǒng)描述
5.3 基于觀測器的網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)的穩(wěn)定性分析
5.4 基于觀測器的網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)狀態(tài)反饋控制器設(shè)計(jì)
5.5 數(shù)值示例及仿真
5.6 本章小結(jié)
第六章 總結(jié)與展望
6.1 全文工作總結(jié)
6.2 后續(xù)研究展望
致謝
參考文獻(xiàn)
附錄
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]具有隨機(jī)時(shí)延和丟包的網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)的鎮(zhèn)定新標(biāo)準(zhǔn)[J]. 姚合軍,孫譽(yù)銘,崔金錦. 應(yīng)用泛函分析學(xué)報(bào). 2018(04)
[2]網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)綜述[J]. 任建勛,劉磊明. 工業(yè)控制計(jì)算機(jī). 2016(08)
[3]Improved H∞ control for networked control systems with network-induced delay and packet dropout[J]. 李冰,武俊峰,黃玲. Journal of Central South University. 2016(05)
[4]基于輸入延時(shí)方法的網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)穩(wěn)定性準(zhǔn)則[J]. 俞洋,姜偕富,楊帥. 杭州電子科技大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2015(06)
[5]改進(jìn)的網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)穩(wěn)定性準(zhǔn)則[J]. 伍德鵬,姜偕富,葉菲,陳妍. 杭州電子科技大學(xué)學(xué)報(bào). 2014(05)
[6]網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)的最新研究綜述[J]. 游科友,謝立華. 自動(dòng)化學(xué)報(bào). 2013(02)
[7]網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)研究綜述與展望[J]. 芮萬智,江漢紅,侯重遠(yuǎn). 信息與控制. 2012(01)
[8]具有時(shí)延和數(shù)據(jù)包丟失的網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)穩(wěn)定性[J]. 張喜民,李建東,陳實(shí). 控制理論與應(yīng)用. 2007(03)
博士論文
[1]網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)的建模及其穩(wěn)定性分析[D]. 董子健.華北電力大學(xué) 2015
本文編號:3674649
【文章頁數(shù)】:83 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
1.1 課題研究背景及意義
1.1.1 網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)的發(fā)展背景
1.1.2 課題研究目的和意義
1.2 網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)中的基本問題
1.2.1 網(wǎng)絡(luò)誘導(dǎo)時(shí)延
1.2.2 數(shù)據(jù)丟包
1.2.3 數(shù)據(jù)包時(shí)序錯(cuò)亂
1.2.4 網(wǎng)絡(luò)調(diào)度
1.2.5 節(jié)點(diǎn)控制方式
1.2.6 帶寬限制和量化問題
1.2.7 單包和多包傳輸
1.3 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.3.1 網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.3.2 魯棒控制系統(tǒng)的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.3.3 觀測器設(shè)計(jì)問題的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.4 本文研究內(nèi)容及章節(jié)安排
第二章 基礎(chǔ)知識
2.1 現(xiàn)代控制理論基礎(chǔ)知識
2.1.1 線性系統(tǒng)理論
2.1.2 現(xiàn)代控制系統(tǒng)穩(wěn)定性理論
2.2 觀測器介紹
2.3 線性矩陣不等式
2.4 本文相關(guān)引理
2.5 本章小結(jié)
第三章 一類線性網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)的穩(wěn)定性準(zhǔn)則
3.1 引言
3.2 系統(tǒng)描述
3.3 穩(wěn)定性準(zhǔn)則
3.4 數(shù)值示例及仿真
3.5 本章小結(jié)
第四章 一類具有參數(shù)不確定性的網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)魯棒H_∞穩(wěn)定性分析和控制器設(shè)計(jì)
4.1 引言
4.2 系統(tǒng)描述
4.3 具有參數(shù)不確定性的網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)魯棒H_∞穩(wěn)定性分析
4.4 具有參數(shù)不確定性網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)魯棒H_∞控制器設(shè)計(jì)
4.5 數(shù)值示例及仿真
4.6 本章小結(jié)
第五章 基于觀測器的線性網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)狀態(tài)反饋控制器設(shè)計(jì)
5.1 引言
5.2 系統(tǒng)描述
5.3 基于觀測器的網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)的穩(wěn)定性分析
5.4 基于觀測器的網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)狀態(tài)反饋控制器設(shè)計(jì)
5.5 數(shù)值示例及仿真
5.6 本章小結(jié)
第六章 總結(jié)與展望
6.1 全文工作總結(jié)
6.2 后續(xù)研究展望
致謝
參考文獻(xiàn)
附錄
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]具有隨機(jī)時(shí)延和丟包的網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)的鎮(zhèn)定新標(biāo)準(zhǔn)[J]. 姚合軍,孫譽(yù)銘,崔金錦. 應(yīng)用泛函分析學(xué)報(bào). 2018(04)
[2]網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)綜述[J]. 任建勛,劉磊明. 工業(yè)控制計(jì)算機(jī). 2016(08)
[3]Improved H∞ control for networked control systems with network-induced delay and packet dropout[J]. 李冰,武俊峰,黃玲. Journal of Central South University. 2016(05)
[4]基于輸入延時(shí)方法的網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)穩(wěn)定性準(zhǔn)則[J]. 俞洋,姜偕富,楊帥. 杭州電子科技大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2015(06)
[5]改進(jìn)的網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)穩(wěn)定性準(zhǔn)則[J]. 伍德鵬,姜偕富,葉菲,陳妍. 杭州電子科技大學(xué)學(xué)報(bào). 2014(05)
[6]網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)的最新研究綜述[J]. 游科友,謝立華. 自動(dòng)化學(xué)報(bào). 2013(02)
[7]網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)研究綜述與展望[J]. 芮萬智,江漢紅,侯重遠(yuǎn). 信息與控制. 2012(01)
[8]具有時(shí)延和數(shù)據(jù)包丟失的網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)穩(wěn)定性[J]. 張喜民,李建東,陳實(shí). 控制理論與應(yīng)用. 2007(03)
博士論文
[1]網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)的建模及其穩(wěn)定性分析[D]. 董子健.華北電力大學(xué) 2015
本文編號:3674649
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