無線傳感器執(zhí)行器網(wǎng)絡具有感知和改變物理系統(tǒng)的功能,是近年來控制領域研究的熱點問題之一。而現(xiàn)實中大部分物理系統(tǒng)都同時受時間和空間變化的影響,此類系統(tǒng)可以用分布參數(shù)系統(tǒng)描述。本文主要研究無線傳感器執(zhí)行器網(wǎng)絡中分布參數(shù)系統(tǒng)的估計與控制問題,主要工作如下:1.針對無線傳感器網(wǎng)絡中存在測量丟失時分布參數(shù)系統(tǒng)的狀態(tài)估計問題,設計了分布參數(shù)系統(tǒng)的集中估計器和分布一致估計器。利用Lyapunov方法和隨機分析理論,得到了估計誤差系統(tǒng)為均方意義下全局漸近穩(wěn)定的充分條件。數(shù)值例子表明了該方法的有效性。2.針對基于觀測器的移動執(zhí)行器對分布參數(shù)系統(tǒng)的控制問題,利用算子半群理論和Lyapunov方法,設計了基于觀測器的移動執(zhí)行器運動策略,并證明了在該移動執(zhí)行器控制下的分布參數(shù)系統(tǒng)是漸近穩(wěn)定的。通過仿真結果表明,基于觀測器的移動執(zhí)行器有效提高了系統(tǒng)的控制性能。3.針對移動傳感器和移動執(zhí)行器對分布參數(shù)系統(tǒng)的事件驅(qū)動控制問題,給出了基于移動傳感器的系統(tǒng)狀態(tài)觀測器和傳感器的運動策略,并設計了基于狀態(tài)觀測器的事件驅(qū)動條件、事件驅(qū)動控制器和移動執(zhí)行器的最佳位置,得到了系統(tǒng)收斂的有界域,證明了事件驅(qū)動的最小時間間隔的有界性。... 

【文章來源】：江南大學江蘇省 211工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：106 頁

【學位級別】：博士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第一章 緒論
    1.1 課題的研究意義
    1.2 課題的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀分析
        1.2.1 分布參數(shù)系統(tǒng)研究進展
        1.2.2 無線傳感器執(zhí)行器網(wǎng)絡的研究進展
        1.2.3 基于無線傳感器執(zhí)行器網(wǎng)絡的分布參數(shù)系統(tǒng)的研究進展
    1.3 本文主要工作簡介
第二章 具有測量丟失的傳感網(wǎng)環(huán)境下分布參數(shù)系統(tǒng)的狀態(tài)估計
    2.1 引言
    2.2 具有測量丟失的移動傳感器網(wǎng)絡環(huán)境下擴散系統(tǒng)的狀態(tài)估計
        2.2.1 系統(tǒng)描述
        2.2.2 估計誤差系統(tǒng)的穩(wěn)定性分析與移動傳感器的運動策略
        2.2.3 數(shù)值仿真分析
    2.3 具有測量丟失的傳感器網(wǎng)絡環(huán)境下對流擴散系統(tǒng)狀態(tài)的分布一致估計
        2.3.1 系統(tǒng)描述
        2.3.2 誤差系統(tǒng)的穩(wěn)定性分析
        2.3.3 數(shù)值仿真分析
    2.4 本章小結
第三章 基于觀測器的移動執(zhí)行器對分布參數(shù)系統(tǒng)的控制
    3.1 引言
    3.2 基于觀測器的移動執(zhí)行器對1D分布參數(shù)系統(tǒng)的控制
        3.2.1 系統(tǒng)描述
        3.2.2 穩(wěn)定性分析和執(zhí)行器的運動策略
        3.2.3 數(shù)值仿真分析
    3.3 基于觀測器的移動執(zhí)行器對2D分布參數(shù)系統(tǒng)的控制
        3.3.1 系統(tǒng)描述
        3.3.2 穩(wěn)定性分析和移動執(zhí)行器的運動策略
        3.3.3 數(shù)值仿真分析
    3.4 本章小結
第四章 基于事件驅(qū)動的移動傳感器執(zhí)行器的分布參數(shù)系統(tǒng)的控制
    4.1 引言
    4.2 系統(tǒng)描述
        4.2.1 分布參數(shù)系統(tǒng)模型
        4.2.2 移動傳感器和狀態(tài)觀測器
        4.2.3 基于觀測器的事件驅(qū)動控制器
        4.2.4 問題陳述
    4.3 傳感器和執(zhí)行器的運動策略
        4.3.1 估計誤差系統(tǒng)的穩(wěn)定性和傳感器的運動策略
        4.3.2 執(zhí)行器的運動策略
    4.4 穩(wěn)定性分析
        4.4.1 分布參數(shù)控制系統(tǒng)的穩(wěn)定性
        4.4.2 最小事件驅(qū)動時間間隔
    4.5 數(shù)值仿真分析
    4.6 本章小結
第五章 基于移動傳感器執(zhí)行器網(wǎng)絡的分布參數(shù)系統(tǒng)的控制
    5.1 引言
    5.2 基于移動傳感器執(zhí)行器網(wǎng)絡的時滯分布參數(shù)系統(tǒng)的控制
        5.2.1 系統(tǒng)描述
        5.2.2 穩(wěn)定性分析與移動執(zhí)行器的運動策略
        5.2.3 數(shù)值仿真分析
    5.3 基于防碰撞的移動傳感器執(zhí)行器網(wǎng)絡的分布參數(shù)系統(tǒng)的控制
        5.3.1 系統(tǒng)描述
        5.3.2 移動執(zhí)行器的運動策略
        5.3.3 數(shù)值仿真分析
    5.4 本章小結
第六章 結論與展望
    6.1 結論
    6.2 展望
致謝
參考文獻
附錄: 作者在攻讀博士學位期間發(fā)表的論文


【參考文獻】：
期刊論文
[1]Optimal switching policy for performance enhancement of distributed parameter systems based on event-driven control[J]. 穆文英,崔寶同,樓旭陽,李紋.  Chinese Physics B. 2014(07)
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博士論文
[1]無線傳感器/執(zhí)行器網(wǎng)絡協(xié)同感知與控制研究[D]. 莫磊.華南理工大學 2013
[2]分布參數(shù)系統(tǒng)若干近似計算方法應用研究[D]. 竇磊.南京理工大學 2006



本文編號：3341890