基于量化的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)控制研究.pdf

1、控制對象、傳感器、控制器和執(zhí)行器通過共享網(wǎng)絡(luò)組成的閉環(huán)控制系統(tǒng)稱為網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)(又稱基于網(wǎng)絡(luò)的控制系統(tǒng))。與傳統(tǒng)的點對點控制系統(tǒng)相比,網(wǎng)絡(luò)化控制系統(tǒng)的成本低,可靠性高,連接線少,安裝簡單,維護方便。在實現(xiàn)異地控制的同時,網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)還具有信息處理、管理和決策等功能。因此,使通信網(wǎng)絡(luò)在控制系統(tǒng)中得到了更深層次的應(yīng)用。另外,由于網(wǎng)絡(luò)通信帶寬、承載能力和服務(wù)能力的限制,對控制系統(tǒng)的性能指標造成負面影響。量化器被引入控制系統(tǒng),很多研究者都致力于

2、測量值量化的控制和估計研究。
　　 本論文研究了具有測量值量化和數(shù)據(jù)丟包的線性網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng),用貝努力二項分布描述網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)的數(shù)據(jù)丟包問題,同時用對數(shù)量化器對測量值進行量化。我們的目的是得到一個充分條件使閉環(huán)網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)穩(wěn)定并具有H∞性能,對于奇異系統(tǒng)還滿足正則、無脈沖。本論文的主要內(nèi)容包括以下幾點:
　　 1.針對奇異通信H∞系統(tǒng),分析了測量值量化引起的信息限制問題?；诰€性矩陣不等式,設(shè)計了降階濾波器來處理信息限制問

3、題,使濾波誤差系統(tǒng)是正則的、無脈沖的和指數(shù)穩(wěn)定的,同時具有H∞性能。最后,給出了一個例子:例子分析了量化密度對系統(tǒng)比性能的影響。
　　 2.針對存在數(shù)據(jù)丟包測量值量化的雙級控制系統(tǒng),考慮了通信網(wǎng)絡(luò)的不穩(wěn)定性,用滿足貝努力二項分布的隨機變量描述數(shù)據(jù)丟包,考慮了對狀態(tài)觀測器和反饋控制同時進行量化的情況并且使?fàn)顟B(tài)誤差系統(tǒng)滿足隨機穩(wěn)定性和H∞性能。最后,用一個仿真實驗驗證了該算法的有效性和可行性。
　　 3.針對狀態(tài)重置的反饋控