網(wǎng)絡(luò)化系統(tǒng)的狀態(tài)估計與同步控制研究
發(fā)布時間:2022-10-04 14:23
近年來,網(wǎng)絡(luò)化系統(tǒng)因其較高的魯棒性、靈活性和可靠性等優(yōu)勢而備受關(guān)注。網(wǎng)絡(luò)化系統(tǒng)由一些分布式的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點組成,相連的節(jié)點之間通?梢赃M行數(shù)據(jù)傳輸和資源共享,整個系統(tǒng)可以完成信號濾波、協(xié)同操作和優(yōu)化調(diào)度等任務。網(wǎng)絡(luò)化系統(tǒng)在復雜工業(yè)過程的先進控制、無人車或無人機的協(xié)同編隊控制、智能電網(wǎng)、智慧交通和智能家居等領(lǐng)域均已得到了廣泛的應用。隨著科技的發(fā)展和社會的進步,萬物互聯(lián)已成為必然的發(fā)展趨勢。雖然,研究者們在網(wǎng)絡(luò)化系統(tǒng)方面已經(jīng)取得了許多理論成果,但仍有一些難點問題亟待解決,例如:如何在部分觀測下對非標準線性系統(tǒng)模型進行分析與狀態(tài)估計;如何在丟包、時延等不確定性下對系統(tǒng)進行狀態(tài)估計與同步控制;如何獲得更低保守性的同步控制充分條件,并將相關(guān)理論成果在實際系統(tǒng)上進行實驗驗證。因此,本文重點研究網(wǎng)絡(luò)化系統(tǒng)的狀態(tài)估計與同步控制問題,圍繞有線傳輸與無線通訊、離散時間系統(tǒng)與連續(xù)時間系統(tǒng)、確定系統(tǒng)與隨機系統(tǒng)展開,具體研究內(nèi)容概括如下:·首先,研究通訊約束與數(shù)據(jù)量化下的網(wǎng)絡(luò)化系統(tǒng)狀態(tài)估計問題?紤]一類觀測值受疊加狀態(tài)影響的線性時變隨機系統(tǒng)。在每一時刻,只有一個傳輸節(jié)點可以進行數(shù)據(jù)傳輸,所有傳輸節(jié)點根據(jù)一個馬爾科夫協(xié)...
【文章頁數(shù)】:144 頁
【學位級別】:博士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
第1章 緒論
1.1 研究背景和意義
1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀及趨勢分析
1.2.1 網(wǎng)絡(luò)化系統(tǒng)的狀態(tài)估計問題
1.2.2 網(wǎng)絡(luò)化系統(tǒng)的同步控制問題
1.3 主要研究內(nèi)容和研究方法
1.4 研究的創(chuàng)新性
1.5 論文結(jié)構(gòu)安排
第2章 網(wǎng)絡(luò)化系統(tǒng)相關(guān)基礎(chǔ)知識
2.1 數(shù)學基礎(chǔ)
2.1.1 李雅普諾夫穩(wěn)定性定理
2.1.2 舒爾補引理
2.1.3 Kronecker乘積的性質(zhì)
2.2 狀態(tài)估計基礎(chǔ)知識
2.2.1 正交條件
2.2.2 新息過程
2.2.3 基于新息過程的估計
2.3 網(wǎng)絡(luò)化系統(tǒng)的同步控制基礎(chǔ)知識
2.3.1 圖論基礎(chǔ)
2.3.2 同步的定義
2.4 本章小結(jié)
第3章 通訊約束與數(shù)據(jù)量化下的網(wǎng)絡(luò)化系統(tǒng)狀態(tài)估計
3.1 問題描述
3.2 線性最小均方濾波器設(shè)計
3.3 數(shù)值仿真
3.4 本章小結(jié)
第4章 多重丟包與通訊約束下的網(wǎng)絡(luò)化系統(tǒng)狀態(tài)估計
4.1 問題描述
4.2 線性最小均方濾波和平滑估計器設(shè)計
4.2.1 狀態(tài)二階距矩陣的遞歸方程
4.2.2 線性最小均方濾波器設(shè)計
4.2.3 線性最小均方平滑器設(shè)計
4.3 數(shù)值仿真
4.4 本章小結(jié)
第5章 多重時延與多重丟包下的網(wǎng)絡(luò)化系統(tǒng)狀態(tài)估計
5.1 問題描述
5.2 新息序列的重構(gòu)
5.3 線性最小均方濾波器設(shè)計
5.4 數(shù)值仿真
5.5 本章小結(jié)
第6章 通訊時延下的網(wǎng)絡(luò)化系統(tǒng)同步控制
6.1 問題描述
6.1.1 網(wǎng)絡(luò)化系統(tǒng)結(jié)構(gòu)
6.1.2 Bessel-Legendre積分不等式
6.1.3 參數(shù)依賴的矩陣不等式
6.2 采樣數(shù)據(jù)控制律
6.2.1 基于“交互式凸組合法”的同步控制
6.2.2 基于“參數(shù)依賴不等式”的同步控制
6.3 數(shù)值仿真
6.4 本章小結(jié)
第7章 網(wǎng)絡(luò)化無人地面車輛系統(tǒng)的同步控制
7.1 問題描述
7.2 采樣數(shù)據(jù)同步控制器
7.2.1 利用簡單李雅普諾夫函數(shù)的同步控制
7.2.2 利用離散化李雅普諾夫函數(shù)的同步控制
7.3 數(shù)值仿真與實驗驗證
7.4 本章小結(jié)
第8章 結(jié)論與展望
8.1 本文的主要研究成果及貢獻點
8.2 對未來的展望
參考文獻
致謝
在讀期間發(fā)表的學術(shù)論文與取得的研究成果
【參考文獻】:
期刊論文
[1]基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)預測的網(wǎng)絡(luò)化控制系統(tǒng)故障檢測[J]. 楊蒙蒙,錢偉. 信息與控制. 2018(01)
[2]帶未知通信干擾和丟包補償?shù)亩鄠鞲衅骶W(wǎng)絡(luò)化不確定系統(tǒng)的分布式融合濾波[J]. 祁波,孫書利. 自動化學報. 2018(06)
本文編號:3685193
【文章頁數(shù)】:144 頁
【學位級別】:博士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
第1章 緒論
1.1 研究背景和意義
1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀及趨勢分析
1.2.1 網(wǎng)絡(luò)化系統(tǒng)的狀態(tài)估計問題
1.2.2 網(wǎng)絡(luò)化系統(tǒng)的同步控制問題
1.3 主要研究內(nèi)容和研究方法
1.4 研究的創(chuàng)新性
1.5 論文結(jié)構(gòu)安排
第2章 網(wǎng)絡(luò)化系統(tǒng)相關(guān)基礎(chǔ)知識
2.1 數(shù)學基礎(chǔ)
2.1.1 李雅普諾夫穩(wěn)定性定理
2.1.2 舒爾補引理
2.1.3 Kronecker乘積的性質(zhì)
2.2 狀態(tài)估計基礎(chǔ)知識
2.2.1 正交條件
2.2.2 新息過程
2.2.3 基于新息過程的估計
2.3 網(wǎng)絡(luò)化系統(tǒng)的同步控制基礎(chǔ)知識
2.3.1 圖論基礎(chǔ)
2.3.2 同步的定義
2.4 本章小結(jié)
第3章 通訊約束與數(shù)據(jù)量化下的網(wǎng)絡(luò)化系統(tǒng)狀態(tài)估計
3.1 問題描述
3.2 線性最小均方濾波器設(shè)計
3.3 數(shù)值仿真
3.4 本章小結(jié)
第4章 多重丟包與通訊約束下的網(wǎng)絡(luò)化系統(tǒng)狀態(tài)估計
4.1 問題描述
4.2 線性最小均方濾波和平滑估計器設(shè)計
4.2.1 狀態(tài)二階距矩陣的遞歸方程
4.2.2 線性最小均方濾波器設(shè)計
4.2.3 線性最小均方平滑器設(shè)計
4.3 數(shù)值仿真
4.4 本章小結(jié)
第5章 多重時延與多重丟包下的網(wǎng)絡(luò)化系統(tǒng)狀態(tài)估計
5.1 問題描述
5.2 新息序列的重構(gòu)
5.3 線性最小均方濾波器設(shè)計
5.4 數(shù)值仿真
5.5 本章小結(jié)
第6章 通訊時延下的網(wǎng)絡(luò)化系統(tǒng)同步控制
6.1 問題描述
6.1.1 網(wǎng)絡(luò)化系統(tǒng)結(jié)構(gòu)
6.1.2 Bessel-Legendre積分不等式
6.1.3 參數(shù)依賴的矩陣不等式
6.2 采樣數(shù)據(jù)控制律
6.2.1 基于“交互式凸組合法”的同步控制
6.2.2 基于“參數(shù)依賴不等式”的同步控制
6.3 數(shù)值仿真
6.4 本章小結(jié)
第7章 網(wǎng)絡(luò)化無人地面車輛系統(tǒng)的同步控制
7.1 問題描述
7.2 采樣數(shù)據(jù)同步控制器
7.2.1 利用簡單李雅普諾夫函數(shù)的同步控制
7.2.2 利用離散化李雅普諾夫函數(shù)的同步控制
7.3 數(shù)值仿真與實驗驗證
7.4 本章小結(jié)
第8章 結(jié)論與展望
8.1 本文的主要研究成果及貢獻點
8.2 對未來的展望
參考文獻
致謝
在讀期間發(fā)表的學術(shù)論文與取得的研究成果
【參考文獻】:
期刊論文
[1]基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)預測的網(wǎng)絡(luò)化控制系統(tǒng)故障檢測[J]. 楊蒙蒙,錢偉. 信息與控制. 2018(01)
[2]帶未知通信干擾和丟包補償?shù)亩鄠鞲衅骶W(wǎng)絡(luò)化不確定系統(tǒng)的分布式融合濾波[J]. 祁波,孫書利. 自動化學報. 2018(06)
本文編號:3685193
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