本文關鍵詞：基于隨機采樣的復雜網絡狀態(tài)觀測器設計

  更多相關文章： 復雜網絡 狀態(tài)觀測器 多頻采樣 自適應控制 隨機拓撲

【摘要】：隨著數(shù)字化,信息化,網絡化的發(fā)展,人類在生產活動的過程中往往會引入數(shù)字化設備,所以在使用這些設備傳輸信息的過程中,就不得不引入數(shù)字采樣的過程。再者,由于我們只有通過采樣的方法才能進行數(shù)字通信,以此連接起數(shù)字設備,因此研究采樣控制對人們有著重要的意義。同時,我們知道復雜網絡的一些特性反映出了自然界的一些獨有特性,深入的了解復雜網絡的特性對人類生產,社會發(fā)展起著極其重要的作用,因此也在近年引起了國內外大量學者專家的廣泛關注,其中對于復雜網絡狀態(tài)觀測器的研究是其主要研究熱點之一。本文基于Lyapunov穩(wěn)定性理論,針對多頻采樣的復雜網絡狀態(tài)觀測器進行了主要研究。本文主要工作如下:一、考慮狀態(tài)耦合的復雜網絡,用采樣的方式獲取節(jié)點輸出信息設計狀態(tài)觀測器。其中,采樣過程為多個已知發(fā)生概率滿足貝努利分布的r個固定采樣周期隨機切換發(fā)生,并且在信號傳輸過程中考慮未知擾動。設計了一種新的自適應比例積分控制器,來控制節(jié)點的觀測器輸出值,其中將節(jié)點的狀態(tài)誤差以及節(jié)點的輸出誤差作為積分控制的反饋信號,并且以節(jié)點的輸出信號誤差作為比例控制的反饋輸入信號。設計過程根據(jù)Lyapunov-Krasovskii穩(wěn)定性理論,以及線性矩陣不等式LMIs給出觀測器穩(wěn)定性理論。最后通過數(shù)值仿真給出,設計的觀測器的可行性以及相比于簡單的比例控制器的優(yōu)越性。二、考慮輸出耦合的復雜網絡,通過采樣獲取節(jié)點輸出值,在設計的狀態(tài)觀測器觀測值的輸出端,也引入觀測值的采樣,并將其作為狀態(tài)觀測器的輸入反饋之一。同時,采樣的過程是通過信號輸入時的時變時延的作為采樣過程,時變時延的上下界已知。對于采樣過程的不同采樣周期的發(fā)生概率,設定為滿足貝努利分布且概率已知。然后,根據(jù)LyapunovKrasovskii泛函來處理,包含時變時延復雜網絡的穩(wěn)定性分析。通過線性矩陣不等式(LMIs)求出適合的控制器參數(shù),最后通過數(shù)值仿真驗證設計的觀測器的可行性。三、考慮滿足馬爾科夫過程切換拓撲的輸出耦合復雜網絡,通過采樣的形式獲取節(jié)點的輸出信息構建復雜網絡的狀態(tài)觀測器并且采樣的過程沿用上一研究內容的采樣過程,但在采樣過程中考慮時滯相關的噪聲。并且考慮系統(tǒng)結構,設計了分布式狀態(tài)觀測器。設計分布式的狀態(tài)觀測器時則根據(jù)實時的拓撲進行狀態(tài)估計。然后通過Lyapunov-Krasovskii穩(wěn)定性理論,It(?)積分公式以及LMIs,求得使觀測器可觀測的穩(wěn)定性理論,最后通過數(shù)值仿真驗證了理論的有效性。
【關鍵詞】：復雜網絡 狀態(tài)觀測器 多頻采樣 自適應控制 隨機拓撲
【學位授予單位】：南京郵電大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：TP13;O157.5
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-8
• 專用術語注釋表8-9
• 第一章 緒論9-17
• 1.1 研究背景與意義9-11
• 1.2 國內外研究現(xiàn)狀11-14
• 1.2.1 復雜網絡狀態(tài)觀測器研究現(xiàn)狀11-12
• 1.2.2 復雜網絡的自適應觀測器研究現(xiàn)狀12-13
• 1.2.3 隨機采樣復雜網絡觀測器研究現(xiàn)狀13-14
• 1.2.4 Markov切換拓撲復雜網絡觀測器研究現(xiàn)狀14
• 1.3 本文的主要工作14-17
• 1.3.1 隨機采樣復雜動態(tài)網絡的自適應狀態(tài)觀測器設計15
• 1.3.2 基于隨機采樣復雜網絡最差還原度下的狀態(tài)觀測器設計15
• 1.3.3 基于采樣馬爾科夫切換拓撲復雜網絡的狀態(tài)觀測器設計15-17
• 第二章 隨機采樣復雜動態(tài)網絡的自適應狀態(tài)觀測器17-30
• 2.1 引言17-18
• 2.2 問題描述18-21
• 2.3 基于多頻采樣的復雜網絡自適應觀測器設計21-26
• 2.4 數(shù)值仿真26-29
• 2.5 本章小結29-30
• 第三章 隨機采樣輸出耦合復雜網絡的狀態(tài)觀測器30-43
• 3.1 引言30-31
• 3.2 問題描述31-36
• 3.3 針對采樣輸出耦合復雜網絡狀態(tài)觀測器的設計36-40
• 3.4 數(shù)值仿真結果40-42
• 3.5 本章小結42-43
• 第四章 隨機采樣馬爾科夫切換拓撲復雜網絡狀態(tài)觀測器43-58
• 4.1 引言43-44
• 4.2 問題描述44-49
• 4.2.1 分布式Markov切換拓撲復雜網絡狀態(tài)觀測器44-49
• 4.3 主要結論49-54
• 4.3.1 分布式Markov切換拓撲復雜網絡狀態(tài)觀測器設計49-54
• 4.4 數(shù)值仿真結果54-57
• 4.5 本章小結57-58
• 第五章 總結與展望58-60
• 5.1 本文工作總結58-59
• 5.2 展望59-60
• 參考文獻60-66
• 附錄1 攻讀碩士學位期間撰寫的論文66-67
• 附錄2 攻讀碩士學位期間參加的科研項目67-68
• 致謝68

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本文編號：974426