信道受限的網絡化系統(tǒng)最優(yōu)控制與調度.pdf

1、網絡化控制系統(tǒng)(Networked Control Systems，NCSs)是指通過實時網絡形成的閉環(huán)反饋控制系統(tǒng)。在網絡化控制系統(tǒng)中，控制器要通過共享網絡與數量眾多的傳感器和執(zhí)行器進行通信。然而由于網絡通信資源有限，在任意時刻只有部分傳感器和執(zhí)行器能夠與控制器進行數據交換，這稱為介質訪問約束或者信道受限。介質訪問約束使得控制信息和測量信號均無法及時地更新，在一定程度上會降低系統(tǒng)的控制性能，甚至會造成系統(tǒng)的不穩(wěn)定。因此，具有介質訪問約

2、束的網絡化系統(tǒng)控制與調度的聯(lián)合設計問題是一個值得深入研究的關鍵性問題。
　　首先，論述了網絡化控制系統(tǒng)的研究背景和意義，并對網絡化控制系統(tǒng)的研究現狀進行了綜述性回顧。然后針對包括介質訪問等多種通信約束共存的網絡化控制系統(tǒng)，提出了通信調度和最優(yōu)控制器的聯(lián)合設計方法，主要內容如下:
　　基于最優(yōu)控制理論和切換系統(tǒng)分析方法，針對信道受限和誘導時延共存的網絡化控制系統(tǒng)，提出了靜態(tài)周期通信序列與最優(yōu)控制器的聯(lián)合設計方法。
　　針

3、對存在介質訪問約束的網絡化控制系統(tǒng)，提出了基于切換系統(tǒng)的建模、分析和設計方法。根據通信介質的接入特性將系統(tǒng)建模為等價的切換系統(tǒng)，分別在零輸入控制和保持控制的條件下研究了動態(tài)通信調度下的最優(yōu)控制器設計問題。
　　針對具有介質訪問約束和參數不確定性的網絡化控制系統(tǒng)，提出一種最優(yōu)H∞輸出反饋控制器及動態(tài)調度的聯(lián)合設計方法。隨后，同時考慮介質訪問約束和信號量化誤差的影響，解決了量化反饋控制器和動態(tài)通信序列的設計問題。
　　針對存在介