不確定離散系統(tǒng)魯棒丟包與量化問題研究
本文關(guān)鍵詞:不確定離散系統(tǒng)魯棒丟包與量化問題研究,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
【摘要】:計算機(jī)、互聯(lián)網(wǎng)、通訊技術(shù)在過去十幾年里取得了快速發(fā)展,同時網(wǎng)絡(luò)化控制系統(tǒng)(Networked control systems,NCSs)也因其安裝維護(hù)便利、靈活性高、成本低等優(yōu)點逐漸取代了傳統(tǒng)的點對點控制系統(tǒng)成為了控制系統(tǒng)的發(fā)展的主流,并已經(jīng)成功應(yīng)用于現(xiàn)代復(fù)雜工業(yè)過程,如工業(yè)自動化、智能家電、無人駕駛汽車等多個領(lǐng)域。網(wǎng)絡(luò)化控制系統(tǒng)受到廣泛關(guān)注的同時,也為控制理論的發(fā)展帶來了前所未有的發(fā)展機(jī)遇和挑戰(zhàn)。網(wǎng)絡(luò)化控制系統(tǒng)的分析和設(shè)計不同于傳統(tǒng)的控制系統(tǒng),由于網(wǎng)絡(luò)傳輸帶寬有限,網(wǎng)絡(luò)化控制系統(tǒng)中不可避免的存在量化、丟包、時滯等問題。這些實際存在的因素不僅會降低系統(tǒng)的性能甚至可能導(dǎo)致系統(tǒng)不穩(wěn)定,這大大增加了網(wǎng)絡(luò)化控制系統(tǒng)分析和設(shè)計的復(fù)雜性。傳統(tǒng)的控制方法已不再適用于網(wǎng)絡(luò)化控制系統(tǒng)的分析和設(shè)計,因此如何設(shè)計控制系統(tǒng)使其在存在上述因素的影響下依舊保持優(yōu)秀的性能,成為了控制領(lǐng)域最有意義的研究課題之一。本文在前人工作的基礎(chǔ)上,進(jìn)一步研究了存在量化和丟包現(xiàn)象不確定離散系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)化控制問題。首先,研究了凸多面體不確定離散系統(tǒng)的量化反饋H?控制器設(shè)計問題,通過給定新的控制律及參數(shù)依賴Lyapunov函數(shù)給出了比現(xiàn)有文獻(xiàn)保守性更低的基于線性矩陣不等式(LMI)的設(shè)計條件;其次,考慮了同時存在量化和丟包現(xiàn)象時,范數(shù)有界不確定離散系統(tǒng)的H?輸出反饋控制器設(shè)計問題,利用矩陣不等式解耦技術(shù)給出了比現(xiàn)有文獻(xiàn)保守性更低的基于觀測器的H?控制器和靜態(tài)輸出反饋H?控制器的LMI設(shè)計條件;最后,研究了同時存在量化和丟包現(xiàn)象的凸多面體不確定離散系統(tǒng)的H?濾波問題,通過松弛變量的引入及參數(shù)依賴Lyapunov函數(shù)給出了比現(xiàn)有文獻(xiàn)保守性更低的H?濾波器的LMI設(shè)計條件。最后,對本文的工作進(jìn)行了總結(jié),同時指出了進(jìn)一步研究的方向。
【關(guān)鍵詞】:網(wǎng)絡(luò)化控制系統(tǒng) 不確定離散系統(tǒng) 量化 丟包 參數(shù)依賴Lyapunov函數(shù) H_∞控制 H_∞濾波 線性矩陣不等式(LMI)
【學(xué)位授予單位】:渤海大學(xué)
【學(xué)位級別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2016
【分類號】:TP273
【目錄】:
- 摘要4-5
- Abstract5-11
- 1 緒論11-20
- 1.1 引言11-18
- 1.1.1 丟包問題概述12-13
- 1.1.2 量化問題概述13-15
- 1.1.3 H_∞ 控制問題概述15-16
- 1.1.4 H_∞ 濾波問題概述16-18
- 1.2 本文的主要工作18-20
- 2 預(yù)備知識20-22
- 2.1 后續(xù)推導(dǎo)所用到的引理20-21
- 2.2 符號說明21-22
- 3 凸多面體不確定離散系統(tǒng)狀態(tài)反饋H_∞ 量化控制器設(shè)計22-33
- 3.1 問題描述22-23
- 3.2 狀態(tài)反饋H_∞ 控制器設(shè)計23-30
- 3.3 仿真算例30-31
- 3.4 小結(jié)31-33
- 4 丟包和量化約束下不確定離散系統(tǒng)H_∞ 輸出反饋控制器設(shè)計33-51
- 4.1 問題描述33-36
- 4.2 基于觀測器的H_∞ 控制器設(shè)計36-45
- 4.3 靜態(tài)輸出反饋H_∞ 控制器設(shè)計45-49
- 4.4 仿真算例49-50
- 4.5 小結(jié)50-51
- 5 丟包和量化約束下凸多面體不確定離散系統(tǒng)H_∞ 濾波器設(shè)計51-65
- 5.1 問題描述51-53
- 5.2 丟包和約束下凸多面體不確定離散系統(tǒng)H_∞ 濾波器設(shè)計53-61
- 5.3 仿真算例61-64
- 5.4 小結(jié)64-65
- 總結(jié)與展望65-67
- 參考文獻(xiàn)67-75
- 發(fā)表論文情況75-76
- 致謝76-77
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