【摘要】：網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)(NCS)是一種通過網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸和交換的閉環(huán)實(shí)時(shí)分布式控制系統(tǒng)。有限帶寬資源數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)的引入,導(dǎo)致控制系統(tǒng)中出現(xiàn)了像時(shí)延、丟包、錯(cuò)序等新問題。本文對(duì)存在時(shí)延、丟包、錯(cuò)序和量化誤差以及外部擾動(dòng)的NCS進(jìn)行了穩(wěn)定性分析,并基于相應(yīng)分析結(jié)果給出了相應(yīng)控制器的設(shè)計(jì)方法。第一章,概要地給出了NCS的研究背景、目的和意義。并針對(duì)NCS中存在的時(shí)延、丟包、錯(cuò)序和量化誤差等問題,給出了國內(nèi)外對(duì)于這些問題的研究現(xiàn)狀。對(duì)已經(jīng)存在的研究結(jié)果進(jìn)行分析,總結(jié)出了這些問題的不同特點(diǎn)和處理方法。第三章,針對(duì)NCS雙通信信道中均有時(shí)延、丟包和錯(cuò)序以及受控系統(tǒng)存在外部擾動(dòng)的的情況,對(duì)NCS的H_∞控制問題進(jìn)行了討論。利用數(shù)據(jù)包處理器(DPP),對(duì)錯(cuò)序問題的進(jìn)行處理。將丟包視為一種特殊的時(shí)延,并假定時(shí)延遵循Markov跳變規(guī)律變化。對(duì)閉環(huán)Markov跳變系統(tǒng)的隨機(jī)穩(wěn)定性進(jìn)行分析,并基于分析結(jié)果設(shè)計(jì)出一個(gè)H_∞輸出反饋控制器,在保證閉環(huán)控制系統(tǒng)隨機(jī)穩(wěn)定的同時(shí)還達(dá)到了期望的H_∞性能指標(biāo)。最后,通過一個(gè)數(shù)值仿真算例驗(yàn)證了所得結(jié)論的有效性。第四章,基于只有控制器到執(zhí)行器信道存在量化誤差、時(shí)延、丟包和錯(cuò)序的假設(shè),對(duì)NCS的量化反饋控制問題進(jìn)行了研究。利用一個(gè)特殊的分類和處理方法,對(duì)丟包進(jìn)行處理,并假定時(shí)延遵循Markov跳變規(guī)律變化。所采用的對(duì)數(shù)量化器的量化密度被進(jìn)行了特殊處理(量化密度設(shè)置成依賴時(shí)延大小而切換變化),其目的是保持系統(tǒng)的總誤差在一個(gè)較低的水平。然后基于扇形界方法和Markov跳變系統(tǒng)理論,對(duì)閉環(huán)系統(tǒng)的漸近穩(wěn)定性進(jìn)行分析,并基于分析結(jié)果設(shè)計(jì)出一個(gè)量化輸出反饋控制器實(shí)現(xiàn)了系統(tǒng)的漸近穩(wěn)定和維持系統(tǒng)總誤差在一個(gè)較低水平的目標(biāo)。最后基于一個(gè)數(shù)值仿真例子驗(yàn)證了所得方法的有效性。文章的最后,分析、總結(jié)了整個(gè)研究工作存在的不足和亟待解決的問題,并展望了將來的研究方向。
[Abstract]:Network control system (NCS) is a closed-loop real-time distributed control system which can transmit and exchange data through the network. The introduction of limited bandwidth resource data networks leads to new problems such as delay, packet loss and misordering in the control system. In this paper, the stability of NCS with delay, packet loss, error sequence and quantization error and external disturbance is analyzed, and the design method of the corresponding controller is given based on the corresponding analysis results. In the first chapter, the research background, purpose and significance of NCS are summarized. Aiming at the problems of delay, packet loss, error order and quantization error in NCS, the research status of these problems at home and abroad is given. The existing research results are analyzed, and the different characteristics and treatment methods of these problems are summarized. In chapter 3, the H _ 鈭，

本文編號(hào)：2216963