發(fā)布時(shí)間：2017-07-14 04:05

  本文關(guān)鍵詞：基于事件觸發(fā)機(jī)制的網(wǎng)絡(luò)化控制系統(tǒng)的協(xié)同設(shè)計(jì)研究

  更多相關(guān)文章： 網(wǎng)絡(luò)化控制系統(tǒng) 事件觸發(fā)機(jī)制 輸出反饋控制 協(xié)同設(shè)計(jì) 穩(wěn)定性

【摘要】：近年來(lái),隨著通信技術(shù)與計(jì)算機(jī)技術(shù)的快速發(fā)展,控制系統(tǒng)的規(guī)模越來(lái)越龐大、分散化程度越來(lái)越高,傳統(tǒng)控制方式已經(jīng)不能滿足復(fù)雜工程系統(tǒng)對(duì)控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的要求,技術(shù)的進(jìn)步和控制要求的提高,促進(jìn)了網(wǎng)絡(luò)化控制系統(tǒng)(Networked Control System,NCS)的發(fā)展。然而,通信網(wǎng)絡(luò)的引入在給控制系統(tǒng)帶來(lái)極大便利的同時(shí),也給控制系統(tǒng)的分析與設(shè)計(jì)帶來(lái)巨大挑戰(zhàn)。為了滿足控制系統(tǒng)的實(shí)時(shí)性要求,減少網(wǎng)絡(luò)帶寬資源的不必要浪費(fèi),網(wǎng)絡(luò)化控制系統(tǒng)中基于事件觸發(fā)機(jī)制的研究受到越來(lái)越多學(xué)者們的關(guān)注。事件觸發(fā)通信策略的引入,能夠有效減少數(shù)據(jù)信息的傳輸量,進(jìn)而減少控制器的計(jì)算量以及執(zhí)行器的執(zhí)行次數(shù)。本文主要以基于事件觸發(fā)通信機(jī)制的網(wǎng)絡(luò)化控制系統(tǒng)為研究對(duì)象,從系統(tǒng)的建模、穩(wěn)定性分析以及控制器設(shè)計(jì)等方面展開(kāi)研究,實(shí)現(xiàn)保證控制系統(tǒng)品質(zhì)和網(wǎng)絡(luò)服務(wù)質(zhì)量的控制與通信的協(xié)同設(shè)計(jì)。本文的主要研究?jī)?nèi)容包括以下幾個(gè)方面:首先,簡(jiǎn)要概述了網(wǎng)絡(luò)化控制系統(tǒng)的定義、結(jié)構(gòu)、基本問(wèn)題以及研究?jī)?nèi)容,整理了近年來(lái)事件觸發(fā)機(jī)制的研究進(jìn)展和成果,并對(duì)目前存在的四種事件觸發(fā)通信策略進(jìn)行了簡(jiǎn)單介紹,給出了本文中將要用到的主要引理。其次,建立了基于事件觸發(fā)機(jī)制的時(shí)延網(wǎng)絡(luò)化控制系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型,利用Lyapunov-Krasovskii泛函理論和線性矩陣不等式方法進(jìn)行了時(shí)延相關(guān)穩(wěn)定性分析,并進(jìn)行了控制器的設(shè)計(jì),通過(guò)仿真實(shí)例表明所得結(jié)論的正確性。再次,針對(duì)不確定網(wǎng)絡(luò)化控制系統(tǒng),研究了基于事件觸發(fā)機(jī)制的輸出反饋控制問(wèn)題�？紤]控制系統(tǒng)中狀態(tài)信息難于全部測(cè)量的實(shí)際情況,分別對(duì)具有動(dòng)態(tài)補(bǔ)償功能的動(dòng)態(tài)輸出反饋控制系統(tǒng)以及基于觀測(cè)器的狀態(tài)反饋控制系統(tǒng)建立數(shù)學(xué)模型,基于此模型,運(yùn)用Lyapunov-Krasovskii泛函理論和線性矩陣不等式方法分析了兩個(gè)閉環(huán)控制系統(tǒng)的穩(wěn)定性問(wèn)題,以仿真實(shí)例驗(yàn)證了所提方法的有效性。最后,綜合考慮網(wǎng)絡(luò)化控制系統(tǒng)中控制系統(tǒng)性能參數(shù)和通信網(wǎng)絡(luò)動(dòng)態(tài)特性對(duì)事件觸發(fā)條件的影響,引入基于事件觸發(fā)機(jī)制的網(wǎng)絡(luò)化控制系統(tǒng)的協(xié)同設(shè)計(jì)的思想。通過(guò)分析控制系統(tǒng)模型以及通信網(wǎng)絡(luò)擁塞控制模型,設(shè)計(jì)了一種新的事件觸發(fā)條件,利用Lyapunov-Krasovskii泛函理論和線性矩陣不等式方法,分析網(wǎng)絡(luò)化控制系統(tǒng)的H?性能,并進(jìn)行了H?控制器的設(shè)計(jì),通過(guò)仿真數(shù)據(jù)的結(jié)果驗(yàn)證了所提方法的可行性。
【關(guān)鍵詞】：網(wǎng)絡(luò)化控制系統(tǒng) 事件觸發(fā)機(jī)制 輸出反饋控制 協(xié)同設(shè)計(jì) 穩(wěn)定性
【學(xué)位授予單位】：蘭州理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TP273
【目錄】：

• 摘要7-8
• Abstract8-12
• 第1章 緒論12-26
• 1.1 課題研究的背景及意義12-13
• 1.2 網(wǎng)絡(luò)化控制系統(tǒng)的概述13-18
• 1.2.1 網(wǎng)絡(luò)化控制系統(tǒng)的定義及結(jié)構(gòu)13-15
• 1.2.2 網(wǎng)絡(luò)化控制系統(tǒng)的基本問(wèn)題15-16
• 1.2.3 網(wǎng)絡(luò)化控制系統(tǒng)的研究?jī)?nèi)容16-18
• 1.3 事件觸發(fā)機(jī)制的研究現(xiàn)狀18-23
• 1.3.1 連續(xù)事件觸發(fā)通信策略20-21
• 1.3.2 離散事件觸發(fā)通信策略21
• 1.3.3 自觸發(fā)通信策略21-22
• 1.3.4 分布式事件觸發(fā)通信策略22-23
• 1.4 相關(guān)引理23-24
• 1.5 本文的主要研究?jī)?nèi)容24-26
• 第2章 基于事件觸發(fā)機(jī)制的時(shí)延NCS的研究26-32
• 2.1 引言26
• 2.2 問(wèn)題的描述26-28
• 2.3 穩(wěn)定性分析與控制器設(shè)計(jì)28-30
• 2.4 仿真實(shí)例30-31
• 2.5 本章小結(jié)31-32
• 第3章 基于事件觸發(fā)機(jī)制的不確定NCS的輸出反饋控制研究32-44
• 3.1 引言32-33
• 3.2 問(wèn)題的描述33-36
• 3.2.1 基于事件觸發(fā)的輸出反饋控制33-34
• 3.2.2 基于事件觸發(fā)觀測(cè)器的狀態(tài)反饋控制34-36
• 3.3 穩(wěn)定性分析36-41
• 3.4 仿真實(shí)例41-42
• 3.5 本章小結(jié)42-44
• 第4章 基于事件觸發(fā)機(jī)制的NCS的控制與通信的協(xié)同設(shè)計(jì)44-54
• 4.1 引言44-45
• 4.2 問(wèn)題的描述45-49
• 4.2.1 通信網(wǎng)絡(luò)的擁塞控制46-47
• 4.2.2 事件觸發(fā)條件的設(shè)計(jì)47-49
• 4.3 主要結(jié)論49-52
• 4.3.1 H_∞性能分析49-51
• 4.3.2 H_∞控制器設(shè)計(jì)51-52
• 4.4 仿真實(shí)例52-53
• 4.5 本章小結(jié)53-54
• 第5章 總結(jié)與展望54-56
• 5.1 全文工作總結(jié)54
• 5.2 未來(lái)工作展望54-56
• 參考文獻(xiàn)56-62
• 致謝62-63
• 附錄A 攻讀學(xué)位期間所發(fā)表的學(xué)術(shù)論文目錄63

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1 傅磊,戴冠中;網(wǎng)絡(luò)化控制系統(tǒng)的研究綜述[J];計(jì)算機(jī)工程與應(yīng)用;2005年25期

2 邢江;關(guān)治洪;;網(wǎng)絡(luò)化控制系統(tǒng)的研究現(xiàn)狀與展望[J];控制工程;2006年04期

3 付賢政;胡良兵;;網(wǎng)絡(luò)化控制系統(tǒng)的研究綜述[J];安徽電氣工程職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報(bào);2006年03期

4 孔德明;方華京;;一種獲取網(wǎng)絡(luò)化控制系統(tǒng)的最大允許傳輸間隔的方法[J];計(jì)算技術(shù)與自動(dòng)化;2007年03期

5 王立元;;網(wǎng)絡(luò)化控制系統(tǒng)分析[J];天津科技;2007年06期

6 張煥水;;《2009網(wǎng)絡(luò)化控制系統(tǒng)國(guó)際研討會(huì)》成功舉行[J];山東大學(xué)學(xué)報(bào)(工學(xué)版);2010年01期

7 凌強(qiáng);顧慧卉;;帶寬約束下網(wǎng)絡(luò)化控制系統(tǒng)的量化研究綜述[J];控制工程;2011年06期

8 喬維;薛楠;;淺談網(wǎng)絡(luò)化控制系統(tǒng)[J];計(jì)算機(jī)光盤軟件與應(yīng)用;2012年09期

9 車傳文;車高峰;;淺析網(wǎng)絡(luò)化控制系統(tǒng)[J];電腦與電信;2012年08期

10 郝學(xué)偉,徐立鴻;網(wǎng)絡(luò)化控制系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)性能及穩(wěn)定性分析[J];控制工程;2002年05期

中國(guó)重要會(huì)議論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

1 慕德俊;傅磊;戴冠中;;網(wǎng)絡(luò)化控制系統(tǒng)的廣義預(yù)測(cè)控制算法研究[A];第25屆中國(guó)控制會(huì)議論文集（上冊(cè)）[C];2006年

2 韓璞;李超;董澤;崔秀政;;工業(yè)過(guò)程網(wǎng)絡(luò)化控制系統(tǒng)混合調(diào)度算法研究[A];2009中國(guó)控制與決策會(huì)議論文集（2）[C];2009年

3 王隔霞;李麗花;;多步長(zhǎng)采樣網(wǎng)絡(luò)化控制系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)控制器的設(shè)計(jì)[A];2009年中國(guó)智能自動(dòng)化會(huì)議論文集（第六分冊(cè)）[中南大學(xué)學(xué)報(bào)（增刊）][C];2009年

4 方華京;章紅;鄭英;謝林柏;楊方;;網(wǎng)絡(luò)化控制系統(tǒng)的故障診斷與容錯(cuò)控制[A];第16屆中國(guó)過(guò)程控制學(xué)術(shù)年會(huì)暨第4屆全國(guó)故障診斷與安全性學(xué)術(shù)會(huì)議論文集[C];2005年

5 陳晨;陳杰;張娟;;網(wǎng)絡(luò)化控制系統(tǒng)及其在火控系統(tǒng)中的應(yīng)用研究[A];第二十六屆中國(guó)控制會(huì)議論文集[C];2007年

6 劉秀芝;戴亞平;;網(wǎng)絡(luò)化控制系統(tǒng)的容錯(cuò)控制研究綜述[A];第25屆中國(guó)控制與決策會(huì)議論文集[C];2013年

7 馬長(zhǎng)林;姜紅;;網(wǎng)絡(luò)化控制系統(tǒng)的轉(zhuǎn)換控制[A];第二十六屆中國(guó)控制會(huì)議論文集[C];2007年

8 趙翔輝;郝飛;;一類非線性網(wǎng)絡(luò)化控制系統(tǒng)的絕對(duì)穩(wěn)定性[A];第二十七屆中國(guó)控制會(huì)議論文集[C];2008年

9 李璋;潘永才;;一類網(wǎng)絡(luò)化控制系統(tǒng)中魯棒控制器的設(shè)計(jì)[A];第二十七屆中國(guó)控制會(huì)議論文集[C];2008年

10 陳煜強(qiáng);劉亞濱;許志艷;崔建鵬;陳建高;;有延時(shí)的網(wǎng)絡(luò)化控制系統(tǒng)故障容錯(cuò)控制(英文)[A];2009年中國(guó)智能自動(dòng)化會(huì)議論文集（第二分冊(cè)）[C];2009年

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1 李秀英;隨機(jī)網(wǎng)絡(luò)化控制系統(tǒng)的H_∞濾波和控制[D];黑龍江大學(xué);2014年

2 林鴻;網(wǎng)絡(luò)化控制系統(tǒng)估計(jì)和控制若干問(wèn)題研究[D];浙江大學(xué);2016年

3 李玉清;帶有異步特性的網(wǎng)絡(luò)化控制系統(tǒng)的研究[D];華中科技大學(xué);2009年

4 袁智;離散網(wǎng)絡(luò)化控制系統(tǒng)的建模與控制研究[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2010年

5 謝林柏;網(wǎng)絡(luò)化控制系統(tǒng)中若干問(wèn)題的研究[D];華中科技大學(xué);2004年

6 霍志紅;網(wǎng)絡(luò)化控制系統(tǒng)容錯(cuò)控制研究[D];華中科技大學(xué);2006年

7 詹習(xí)生;基于通信約束的網(wǎng)絡(luò)化控制系統(tǒng)最優(yōu)性能研究[D];華中科技大學(xué);2012年

8 李璋;網(wǎng)絡(luò)化控制系統(tǒng)的建模與魯棒控制問(wèn)題的研究[D];華中科技大學(xué);2007年

9 塔宏;網(wǎng)絡(luò)化控制系統(tǒng)的自適應(yīng)方法[D];華中科技大學(xué);2009年

10 常玲芳;時(shí)延網(wǎng)絡(luò)化控制系統(tǒng)的控制與穩(wěn)定性研究[D];燕山大學(xué);2010年

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1 楊春波;網(wǎng)絡(luò)化控制系統(tǒng)及其在三容系統(tǒng)中的應(yīng)用[D];吉林大學(xué);2004年

2 李志偉;一類Delta算子系統(tǒng)的飽和控制研究[D];燕山大學(xué);2015年

3 王碩;基于量化的網(wǎng)絡(luò)化系統(tǒng)穩(wěn)定性分析[D];華北電力大學(xué);2015年

4 蔣蓉蓉;無(wú)線網(wǎng)絡(luò)化控制系統(tǒng)時(shí)延和丟包問(wèn)題的研究[D];安徽工程大學(xué);2015年

5 張燕燕;具有時(shí)延和丟包的網(wǎng)絡(luò)化控制系統(tǒng)分析和控制[D];浙江工業(yè)大學(xué);2015年

6 曹江南;具有隨機(jī)通信時(shí)延的網(wǎng)絡(luò)化控制系統(tǒng)控制問(wèn)題研究[D];南京郵電大學(xué);2015年

7 魏宇;基于切換系統(tǒng)處理方法的網(wǎng)絡(luò)化控制系統(tǒng)穩(wěn)定性分析[D];太原科技大學(xué);2015年

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9 孫鑫翔;通信受限下網(wǎng)絡(luò)化控制系統(tǒng)性能極限分析[D];湖北師范大學(xué);2016年

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