一类基于观测器的短时延网络控制系统的建模和稳定性分析

针对一类不确定的短时延网络控制系统,利用全阶状态观测器作为对网络诱导时延的补偿,定义了一个新的状态变量,得到了短时延网络控制系统的离散模型．根据Lyapunov稳定性理论和矩阵知识,给出 该闭环系统渐近稳定的充分条件,并基于线性矩阵不等式的可行解给出了状态反馈控制律．仿真结果表明该方法有效可行．     

一类长时延网络控制系统的无源控制

目的将无源控制引入网络控制系统,研究一类长时延网络控制系统的无源控制问题.方法运用线性矩阵不等式(LMI)和Lyapunov理论,推导闭环系统渐近稳定且满足无源性的充分条件及无源控制器的设计方法.结果提出了一类长时延网络控制系统的模型,分析了闭环系统渐近稳定且满足无源性的充分条件,并给出无源控制器的设计方法.结论通过设计无源控制器,使长时延网络控制系统的性能有了很大改善,通过Matlab数值仿真算例,证明了分析方法和结论的有效性.     

具有包丢失和时延的网络控制系统的随机稳定性

考虑了具有包丢失和网络诱导时延的网络控制系统的随机稳定性。首先通过引入等价时延的概念来描述数据包丢失的数目、网络诱导时延与采样周期大小之间的关系。然后将网络控制系统建模为离散时间跳变系统,其等价时延由Markov链控制。最后用线性矩阵不等式和随机稳定理论给出所得系统随机稳定的充分条件和动态的状态反馈控制器。数值算例验证了该方法的有效性和优越性。     

不确定时延网络控制系统的建模与稳定性分析

针对不确定时延的网络控制系统,传感器采用时间驱动,控制器和执行器采用事件驱动,将系统建模为一类不确定性的线性离散系统．通过构造李雅普诺夫函数,结合线性矩阵不等式(LMI)的有关知识,对系统的稳定性进行分析,给出了系统稳定的充分条件．给出算例,用MATLAB进行仿真,证明了结论的有效性．     

改进的网络控制系统稳定性准则

考虑了一类含有网络诱导时滞及数据丢包的网络控制系统稳定性问题。采用了时滞分解的方法,构造了一个新的Lyapunov泛函。在对Lyapunov泛函求导过程中所产生的积分项进行处理时,采用了适当的界定技术并利用凸组合原理,最终得到了一个保守性更小的稳定性准则。最后通过数值示例来验证该准则的有效性。     

网络控制系统多变量DMC算法的稳定性分析

针对网络化控制系统(NCSs),研究具有多输入多输出的动态矩阵控制(DMC)算法的闭环稳定性问题.首先,基于有限脉冲响应(FIR)模型导出了系统前向通道和反馈通道上均存在随机网络诱导时延的网络化DMC算法;其次,利用线性矩阵不等式(LMIs)方法分析该多变量网络化DMC算法的稳定性,将系统稳定性问题转化为一类求解LMI方程的可行解的问题,进而建立网络化DMC闭环系统的稳定性充分条件.最后,通过数值仿真实验验证该稳定性结论的有效性.     

随机区间时延的网络控制系统控制器设计

针对网络控制系统中网络存在时延问题,采用随机时延建模方法,将不同负载情况下的时延表示成区间变量,通过具有范数有界不确定性的离散Markov跳变系统描述系统模型,进行系统的随机稳定性分析,基于线性矩阵不等式设计状态反馈控制器.最后通过数值仿真验证控制器设计算法的有效性.     

一类时延网络控制系统的H∞控制

目的针对多时延的网络化控制系统的特点。建立了具有有限能量外部扰动的多时延网络控制系统模型，对其H∞性能加以了分析和研究，并验证所取得的理论成果．方法运用Lyapunov方法和线性矩阵不等式，对其H∞性能及控制器的设计进行了理论分析，运用消元法将其所得不等式线性化。在此基础上给出H∞控制器的具体求法．结果提出了有扰动的多时延网络控制系统的模型，分析了H∞性能，设计了y-次优输出反馈H∞控制器，得到了系统的γ-次优输出反馈H∞控制器的存在条件及具体求法．结论将传感器到控制器以及控制器到执行器的时延分开考虑。这样更加符合网络传输的实际情况，通过设计控制器，使具有扰动的多时廷网络控制系统性能有很大的改善，通过Matlab仿真证明该控制器行之有效。故该算法具有较重要的理论意义和一定的应用价值．     

网络控制系统的时延特性分析

在网络控制系统中，由网络产生的信息传输时延对系统的控制性能有重大影响.时延会降低系统的控制性能，使系统稳定范围变窄，甚至可能使系统不稳定.首先概述了网络控制系统及固有的特点，随后深入分析了网络控制系统中时延产生的原因以及采用随机访问和调度两类访问方式的控制网络中时延特性，阐明了时延对系统性能的影响，并通过实例给出了系统稳定时延和采样周期之间的约束关系.该约束关系可作为选择采样周期的参考依据.     

延时预测内模网络控制系统

网络控制系统中存在的随机延时会导致系统的性能变差甚至不稳定.针对该问题提出了时间戳BP神经网络延时预测方法,利用历史延时数据预测下一个时刻的延时值,根据得到的延时预测值,结合内模控制原理进行网络控制系统的设计.延时环节采用Pade一阶展开近似表达法,分析了延时预测对系统性能的影响.仿真结果表明,延时预测精度有保证,系统性能仅受内模控制器滤波系数α和延时预测精度的影响,网络控制系统性能得到了很大的提高.     

网络化控制系统的建模与控制

针对具有不确定时变延时以及数据包丢失的网络化控制系统,提出了一种建模方式来研究该系统的稳定性以及镇定控制器设计的问题.用自由权矩阵结合Lyapunov-Krasovskii方法给出了使得网络化控制系统渐进稳定的充分条件,自由权矩阵的引入降低了采用固定权矩阵方法所得结果的保守性.给出了镇定控制器以及保证系统渐进稳定的最大延时的求解算法,数值算例验证了所提方法的可行性.     

长时延Markov网络控制系统的随机最优控制

分析了网络控制系统中的Markov特性,在系统具有完全状态信息时,设计了在Markov变量调节下的长时延网络控制系统的随机最优状态反馈控制器;在系统具有部分状态信息时,设计了系统状态的最佳估计器及随机最优输出反馈控制器,在Markov变量调节下的长时延网络控制系统中分离定理依然成立。     

时变时滞不确定采样系统的鲁棒镇定控制

针对时变时滞不确定采样系统,研究了时滞依赖的鲁棒镇定控制器设计问题。通过引入一个自由变量,得到了一个新的具有更低保守性的Lyapunov渐近稳定判据。利用该判据,采用线性矩阵不等式技术推导了此类系统的时滞依赖鲁棒镇定控制器存在的充分条件。数值算例验证结果表明所提出的算法比已有的设计方法具有较低的保守性。     

Finite-time stabilization of uncertain delayed-hopfield neural networks with a time-varying leakage delay via non-chattering control

This article is concerned with the finite-time stabilization(FTSB) of a class of delayed-Hopfield neural networks with a timevarying delay in the leakage term in the presence of parameter uncertainties. To accomplish the target of FTSB, two new finitetime controllers are designed for uncertain delayed-Hopfield neural networks with a time-varying delay in the leakage term. By utilizing the finite-time stability theory and the Lyapunov-Krasovskii functional(LKF) approach, some sufficient conditions for the FTSB of these neural networks are established. These conditions, which can be used for the selection of control parameters,are in the form of linear matrix inequalities(LMIs) and can be numerically checked. Additionally, an upper bound of the settling time was estimated. Finally, our theoretical results are further substantiated by two numerical examples with graphical illustrations to demonstrate the effectiveness of the results.     

Stability analysis and stabilization of wireless networked control systems based on deadband control scheduling

The stability analysis and stabilization problems of the wireless networked control systems（WNCSs） with signal transmission deadbands were considered. The deadbands were respectively set up at the sensor to the controller and the controller to the actor sides in the WNCS, which were used to reduce data transmission, furthermore, to decrease the network collision and node energy consumption. Under the consideration of time-varying delays and signal transmission deadbands, the model for the WNCS was presented. A novel Lyapunov functional which took full advantages of the network factors was exploited. Meanwhile, new stability analysis and stabilization conditions for the WNCS were proposed, which described the relationship of the delay bounds, the transmission deadband bounds and the system stability. Two examples were used to demonstrate the effectiveness of the proposed methods. The results show that the proposed approach can guarantee asymptotical stability of the system and reduce the data transmission effectively.     

具有输出延迟的网络化切换系统的稳定性分析

为了增强网络化切换系统适应时延的动态性能,利用Lyapunov稳定性理论,设计了一种切换观测器和相应的切换控制器,给出了对任意切换规则和延迟周期数,都能保证整个闭环网络化切换系统稳定的充分条件．并给出了求解切换观测器增益和切换控制器增益的锥补线性化方法,仿真实例说明了所提方法的有效性．     

长时滞网络控制系统的Smith预估模糊PI控制器的设计

随着控制系统规模的不断扩大,控制网络的应用越来越广泛,由此产生了网络控制系统.在网络控制系统中由于网络带宽的限制,不可避免的使系统中存在网络所诱导的时延,它是导致系统性能下降甚至不稳定的一个潜在因素.针对网络所诱导的长时延,将Smith预估器应用到网络控制系统中,并通过与模糊PI控制方法相结合,构成Smith预估模糊PI控制器,设计出的控制器使闭环系统具有较好的性能和稳定性,并对于模型失配的情况具有较高的鲁棒性.仿真结果表明了所提出方法的有效性.     

线性时滞系统的二次稳定和二次镇定

讨论了具有广义Frobenius范数有界不确定性的线性时滞系统的稳定性和镇定问题,给出了系统的二次稳定条件和二次稳定控制器设计,其中二次稳定条件是充分必要的,且由一个Riccati不等式给出;状态反馈二次稳定控制器可通过求解一个修正的Vriccati方程得到。