具有时延和数据包丢失的网络控制系统稳定性

针对单数据包传输情况,将同时存在网络诱导时延和数据包丢失的网络控制系统建模为具有事件约束的异步动态系统,依据Lyapunov稳定性原理,提出了同时存在网络诱导时延和数据包丢失的网络控制系统指数稳定的网络诱导时延条件和数据包丢失条件,对条件进行了实例仿真验证,仿真结果表明该条件是有效的.     

具有数据包丢失及多包传输的网络控制系统稳定性

在分析网络数据包丢失和多包传输原因的基础上,研究存在数据包丢失和多包传输的网络控制系统稳定性问题.根据网络数据包丢失模型,提出了信号传输成功率应满足的系统指数稳定性条件,并依据具有事件概率限制的异步动态系统理论建立了多包传输网络控制系统模型,给出了判定系统指数稳定性的充分条件.仿真示例验证了上述判定系统稳定性条件的有效性.     

网络控制系统的分析与建模

本文论述了网络控制系统的复杂性及当前网络控制系统建模中存在的主要缺点. 在考虑系统噪声、控制器动态及输出反馈的情况下，提出了多包传输、单包传输有数据包丢 失及多包传输有数据包丢失时网络控制系统的离散随机模型的统一的建模方法，并给出了网 络诱导时延合并定理．     

具有长时延及丢包的网络控制系统稳定性分析

研究了同时具有大于一个采样周期的随机传输时延及数据包丢失的网络控制系统的稳定性问题．对于给定的数据包丢失率,网络控制系统被建模为具有两个事件速率约束的异步动态系统，利用异步动态系统理论给出了网络控制系统指数稳定的充分条件,状态反馈控制器可通过解一组矩阵不等式求出．仿真示例验证了所提出方法的有效性．     

MIMO网络控制系统的指数稳定性

研究具有时延和数据包丢失的多输入多输出网络控制系统的指数稳定性和控制器设计问题.对在传感器与控制器、控制器与执行器间皆有时延和数据包丢失的网络控制系统结构进行了简化,建立了动态输出反馈网络控制系统模型.基于异步动态系统理论、Lyapunov稳定性原理和线性矩阵不等式方法导出网络控制系统指数稳定的半负定矩阵条件和动态输出反馈控制律设计方法.数值算例说明结果是可行的.     

具有时延和数据包丢失的动车组网络控制系统建模方法研究

提出了一种具有时延和数据包丢失的动车组网络控制系统(NCSs)建模方法。假设网络时延小于采样周期,数据包传输成功率是固定的。动车组网络控制系统可以被描述为一个事件驱动的异步动态系统,使用动态输出反馈控制方法,讨论了闭环网络控制系统的稳定性。     

基于状态空间模型的网络化广义预测控制

针对网络化控制系统中存在的网络诱导时延和数据包丢失,考虑了基于状态空间模型的网络化广义预测控制问题,提出一种采用最小预测步长和预测控制向量分别补偿网络诱导时延和数据包丢失对系统性能影响的新方法.分别给出了存在数据包丢失、网络诱导时延以及两者同时存在情况下的控制器设计方法.仿真实验结果验证了所提出算法的有效性.     

基于异步动态系统的时延及丢包检测方法

研究短时延网络控制系统在具有数据包丢失情况下的故障检测问题。在丢包率一定的情况下,针对系统成功传输和丢包的情况分别设计故障观测器,将观测器误差方程建模为具有多个事件的异步动态系统,应用线性矩阵不等式方法推导出具有数据包丢失率约束的误差系统指数稳定的条件。仿真结果验证了该方法的有效性。     

针对凹陷轮廓改进的主动轮廓模型

研究短时延网络控制系统在具有数据包丢失情况下的故障检测问题。在丢包率一定的情况下,针对系统成功传输和丢包的情况分别设计故障观测器,将观测器误差方程建模为具有多个事件的异步动态系统,应用线性矩阵不等式方法推导出具有数据包丢失率约束的误差系统指数稳定的条件。仿真结果验证了该方法的有效性。     

面向网络诱导时延和数据包丢失补偿的网络化广义预测控制

针对网络化控制系统中存在的网络诱导时延和数据包丢失, 考虑了网络化广义预测控制问题. 基于多个数据打包传送的通讯方式以及网络诱导时延和数据包丢失预先可知的假设, 提出了一种采用最小预测步长和预测控制增量向量分别补偿网络诱导时延和数据包丢失对系统性能影响的新方法, 给出了相应的网络化模型预测算法和网络化滚动优化算法, 对于被控对象参数未知或缓慢变化的情况, 给出了基于递推最小二乘辨识改进算法的网络化反馈修正算法, 通过仿真验证了所提出网络化算法的有效性.     

具有长时延和丢包的网络控制系统稳定性分析

针对同时出现长网络诱导时延和丢包的网络控制系统,研究了带不确定性的网络控制系统的稳定性问题。基于一定的数据包丢失率,系统被建模成带结构事件率约束的异步动态系统。利用李亚普诺夫方法和线性矩阵不等式相关知识,结合异步动态系统的稳定性理论,推出了使不确定网络控制系统指数稳定的充分条件,并给出了保证系统指数稳定的数据传输成功率满足范围;最后利用MATLAB仿真的数值例子验证了此方法的有效性和可行性。     

网络传输迟延与丢包的补偿及系统稳定性分析

针对网络传输在控制系统中引发的问题，提出在控制器节点采用针对迟延和丢包的补偿估计器．以提高控制系统的性能。当迟延小于一个采样周期且数据包传输率已定时，将包含该补偿估计器的网络控制系统（CEDPNCS），描述为具有两个事件的异步动态系统，并推导出保证系统稳定的时变双线性矩阵不等式．仿真结果表明．所提出的方法能有效提高控制系统的性能．     

Adaptive stabilisation of networked control systems tolerant to unknown actuator failures

In this article, adaptive state feedback stabilising controllers for networked adaptive control systems with unknown actuator failures are developed. The problems of networked control systems (NCSs) such as transmission delays and data-packets dropout, induced by the insertion of data networks in the feedback adaptive control loops are also considered. The novelty of this article consists in the combination of different aspects in NCSs: state tracking control of systems with unknown parameters, unknown actuator failures, network-induced delays and data-packets dropout. Normalised adaptive laws are designed for updating the controller parameters. Sufficient conditions for Lyapunov stability are derived in the case of uncertainty due to actuator failures, delays and data-packets dropout. Simulation results are given to illustrate the effectiveness of our design approach.     

Robust stability analysis of networked systems with varying delays

This article is concerned with networked controlled systems (NCS) with uncertain, varying, bounded transmission delays and asynchronous discrete-time static control laws. It is first shown that the delay variation gives rise to a discrete-time uncertain NCS model; robust stability analysis is carried out via a linear matrix inequality approach which, when combined with a directed parameter search, yields an estimate of robust stability bounds against any variations of the maximum allowable delay (constrained within one sampling period) that the closed-loop system can tolerate. The derived bounds are compared with other techniques relying on the singular values of the perturbed NCS-model. The presented simulation results prove the efficacy of the proposed control scheme.     

网络控制系统的对象建模

网络控制系统(NCS)中的被控对象是包含工业控制对象和通讯网络的广义被控对象,其模型是时变不确定的,十分复杂。在考虑了单包传输、多包传输、数据包丢失、延时、随机干扰等情况下,用一种统一的形式,建立网络控制系统的模型。对广义被控对象进行分析和建模有利于网络控制系统控制器的分析和设计。在实际工程应用中在分析了NCS网络特性基础上。皆可按该方法对广义被控对象建模,然后再进行控制器设计。     

STABILITY ANALYSIS OF NETWORKED SYSTEMS WITH PACKET DROPOUT AND TRANSMISSION DELAYS: DISCRETE‐TIME CASE

This paper analyzes the stability of networked control systems (NCSs) with data packet dropout and transmission delays induced by communication channels. Discrete‐time NCSs with data packet dropout and transmission delays are modeled as linear systems with time‐varying delays. Sufficient conditions for the stability of the NCSs are established in terms of linear matrix inequalities (LMIs) by using the Lyapunov function method. The case of NCSs with multiple‐packet transmission is also studied. A numerical example is presented to illustrate our proposed approach.     

δ算子下的网络控制系统最优控制方法

研究网络控制系统的随机最优控制问题，提出了针对随机时延的网络控制系统最优控制律和二次型性能指标极小的控制律设计方案．在δ算子域内应用动态规划理论．设计网络控制系统的最优状态反馈和输出反馈控制律，得到的线性二次型高斯控制器可对系统中的随机长时延进行动态补偿．最后通过实例仿真验证了上述最优控制方案的可行性和有效性．     

基于异步动态系统的网络控制系统故障检测

研究一类具有时延和数据包丢失的网络控制系统故障检测问题.当数据包丢失率一定时,针对系统是否存在数据包丢失的两种情况,分别设计了状态观测器,并将整个观测器系统等效为具有两个事件的异步动态系统,给出了系统指数稳定的矩阵不等式条件和故障检测的判断规则.最后通过仿真示例验证了所提出方法的有效性.