【摘要】：網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)將散布于不同位置的傳感器、控制器和執(zhí)行器通過網(wǎng)絡(luò)連接起來,組成一個閉環(huán)分布式控制系統(tǒng)。網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)因為網(wǎng)絡(luò)的引入而具有易于安裝維護、減輕自身重量、降低運行成本等優(yōu)點,從而使網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)的應(yīng)用變得更加廣泛和便捷。但同時,網(wǎng)絡(luò)中的時延、丟包、變采樣等問題會對網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)的性能造成影響。本文研究具有時變采樣周期的網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng),在建模的基礎(chǔ)上進行穩(wěn)定性分析、保性能控制和容錯控制等研究,主要工作如下:1.針對一類存在網(wǎng)絡(luò)時延、外部擾動以及變采樣周期的網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng),通過把隨機變化的采樣周期轉(zhuǎn)化為系統(tǒng)中的不確定參數(shù),將所研究的線性連續(xù)被控對象進行離散化,建立網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)的離散數(shù)學(xué)模型。2.根據(jù)所提出的離散數(shù)據(jù)模型,通過李雅普諾夫穩(wěn)定性理論和線性矩陣不等式方法,給出時變采樣周期網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)保持穩(wěn)定的充分條件和相關(guān)控制器的設(shè)計方法。3.對具有外部擾動的變采樣周期網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng),通過線性矩陣不等式方法分析系統(tǒng)的保性能控制問題,利用不等式放大技術(shù)和凸優(yōu)化方法,推導(dǎo)出該系統(tǒng)的保性能控制器的設(shè)計方法。4.對網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)進行容錯控制研究。當(dāng)系統(tǒng)中的執(zhí)行器存在故障時,通過將執(zhí)行器故障描述為一個數(shù)值型矩陣,利用李雅普諾夫穩(wěn)定性定理給出系統(tǒng)的容錯控制律的存在條件和設(shè)計方法。
[Abstract]:The networked control system connects sensors, controllers and actuators scattered in different locations to form a closed loop distributed control system. Because of the introduction of the network, the networked control system has the advantages of easy installation and maintenance, reducing its own weight and reducing the running cost, thus making the application of the networked control system more extensive and convenient. At the same time, delay, packet loss and variable sampling will affect the performance of networked control system. In this paper, the network control system with time-varying sampling period is studied. The stability analysis, guaranteed cost control and fault-tolerant control are carried out on the basis of modeling. The main work is as follows: 1. For a class of networked control systems with network delay, external disturbance and variable sampling period, the linear and continuous controlled objects studied are discretized by converting the randomly varying sampling period into uncertain parameters of the system. The discrete mathematical model of networked control system. According to the proposed discrete data model, the sufficient conditions for the stability of the time-varying sampling period networked control system and the design method of the related controller are given through Lyapunov stability theory and linear matrix inequality method. For the variable sampling period networked control system with external disturbance, the guaranteed cost control problem of the system is analyzed by linear matrix inequality (LMI) method, and the inequality amplification technique and convex optimization method are used. The design method of guaranteed cost controller for the system is deduced. The fault-tolerant control of networked control system is studied. When there is a fault in the actuator of the system, by describing the actuator fault as a numerical matrix, the existence condition and design method of the fault-tolerant control law of the system are given by using Lyapunov stability theorem.
【學(xué)位授予單位】：山東理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號】：TP273

【參考文獻】

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本文編號：2120165