噪聲環(huán)境下網絡化時滯系統(tǒng)的最優(yōu)控制.pdf

1、網絡控制系統(tǒng)（NCS）又稱控制網絡，是計算機技術、通信技術與控制技術發(fā)展與融合的產物。NCS應用廣泛，可應用于幾乎任何需要進行數據交換的場合， DCS、工業(yè)以太網和現場總線系統(tǒng)都屬于網絡控制系統(tǒng)，它體現了控制系統(tǒng)向網絡化、集成化、分布化、節(jié)點智能化的發(fā)展趨勢,與傳統(tǒng)控制系統(tǒng)相比具有很大的優(yōu)勢。然而由于信號通過網絡傳播，所以在傳播過程中同時存在著網絡誘導時延、擁塞、數據丟包的問題。
　　本文針對一類含不確定干擾的網絡控制系統(tǒng)，在干擾

2、項中帶有隨機噪聲，提出了基于卡爾曼濾波方法的隨機擾動處理算法。利用求解Riccati方程和Stein方程推導出前饋-反饋最優(yōu)控制律，進而根據分離原理推導出隨機干擾的線性離散系統(tǒng)前饋-反饋最優(yōu)控制律。另外，根據網絡控制系統(tǒng)存在網絡誘導時延的特點，在系統(tǒng)模型中增加控制時滯和狀態(tài)時滯，分別采用不同的無時滯轉換法對相應系統(tǒng)進行轉換。首先針對含有隨機噪聲干擾的線性離散系統(tǒng)提出了前饋-反饋最優(yōu)控制器的設計方案；其次對含有控制時滯的網絡化控制系統(tǒng)進行

3、了建模，得到了帶有控制時滯的隨機噪聲干擾的線性離散系統(tǒng)模型，然后對離散模型做無時滯轉換并設計了前饋-反饋控制器；第四章對帶有狀態(tài)時滯的網絡化時滯系統(tǒng)進行了討論，通過構造一個敏感度函數和相應的麥克勞林展開式對系統(tǒng)模型進行變換，并增加一個伴隨向量對控制律進行補償，考慮到實際運算的難度，采用M階的次優(yōu)控制律進行估算。最后通過仿真研究，對噪聲環(huán)境下網絡控制系統(tǒng)分別在前饋-反饋最優(yōu)控制和經典狀態(tài)反饋控制的作用下進行穩(wěn)定性對比和分析，從仿真結果來看