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相似文献
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1.
短时延多包传输网络控制系统的稳定性分析   总被引:9,自引:0,他引:9  
郑萌  张庆灵  宋敏  姜翀 《信息与控制》2007,36(3):293-301
提出一种短时延多包传输网络控制系统的建模方法.把多包传输网络控制系统建模为具有一定切换规则的线性切换系统模型.利用切换系统理论和鲁棒稳定性理论,得到多包传输网络控制系统的渐近稳定性判据,并首次提出周期动态输出反馈镇定控制器的设计方法.最后通过数值算例证明文中结论的可行性和有效性.  相似文献   

2.
研究了存在数据丢失的短时延多包传输网络控制系统在静态调度和动态调度下的控制器设计问题。把未能成功传输数据的传感器节点视为暂时失效,将网络控制系统建模为一类具有时变传感器“故障”的系统。在静态调度策略下,将系统建模为一类具有一定切换规则的周期系统,利用容错控制理论和周期系统理论得到系统稳定性判据;在动态调度策略下,将系统建模为一类具有有限子系统的自主切换系统,利用容错控制理论和切换系统理论给出了系统的稳定性条件。并利用控制器和观测器的协同设计方法给出了系统在静态调度和动态调度下的容错控制律和状态观测器设计方法。数值仿真算例证明了结论的可行性和有效性。  相似文献   

3.
针对多包传输的网络控制系统,研究了其建模的问题.设网络只存在于传感器节点与控制器节点之间,传感器节点和控制器节点为时钟驱动,执行器节点为事件驱动,并且分别对节点在时钟同步方式和时钟异步方式两种情况下,用一种统一的形式,进行了多包传输的网络控制系统的建模.而且此模型可以用来分析系统的性能.  相似文献   

4.
多包传输网络控制系统的对象建模   总被引:1,自引:0,他引:1  
由于将通讯网络的引入,不可避免地引起传输延时。网络传输延时的存在使网络控制系统的分析和设计更加复杂和困难,尤其是多包传输的网络控制系统。在分析网络多包传输原因的基础上,研究了多包传输网络控制系统的对象建模。系统中传感器采用时间驱动的方式,控制器和执行器采用事件驱动的方式。在考虑系统噪声和网络诱导延时大于一个采样周期的情况下,给出了多包传输的网络控制系统模型。此模型可以用来分析系统的性能。  相似文献   

5.
研究具有多包传输、时变采样周期和未知干扰输入的Lipschitz非线性网络控制系统的故障检测问题;利用主动变采样周期的方法将多包传输的非线性连续网络控制系统建模为离散切换系统,设计基于观测器的鲁棒故障检测滤波器构造残差产生系统,运用Lyapunov稳定性理论和线性矩阵不等式(LMI)技术,给出了使闭环系统渐近稳定的充分条件及故障检测滤波器的增益矩阵;最后运用仿真算例说明了故障检测滤波器的残差产生系统对故障具有敏感性,同时对外部扰动输入具有鲁棒性。  相似文献   

6.
网络控制系统的分析与建模   总被引:73,自引:7,他引:73  
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.  相似文献   

7.
由于网络中数据包丢失的时变特性,网络控制系统的建模和控制器设计变得更加复杂。针对多包传输网络控制系统的包丢失问题,引入开关矩阵,利用容错的思想建立了多包传输网络控制系统的模型,更符合实际的包丢失特性。在此基础上,利用状态反馈自适应K调制的方法为该闭环网络控制系统设计了一种新型自适应控制器,使网络控制系统达到全局渐近稳定。与一般的控制器设计方法相比,该方法简单,并且能够根据包丢失的实时特性调整相应的控制器参数,从而提高要传输的信号的收敛速度,缩短稳定时间。最后仿真算例说明了该方法的有效性。  相似文献   

8.
具有数据包丢失及多包传输的网络控制系统稳定性   总被引:10,自引:2,他引:10  
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.  相似文献   

9.
具有时变采样周期的网络控制系统的H∞控制   总被引:1,自引:0,他引:1  
研究了具有时变采样周期的网络控制系统的H∞鲁棒控制器设计问题.提出了基于变采样周期的切换方法(采样周期在有限集合内切换),并利用该方法将存在时变采样周期、长时延以及丢包的网络控制系统建模为切换系统.在此基础上,通过把一个非凸的可行性问题转化为受线性矩阵不等式约束的多目标优化问题,研究了网络控制系统的H∞控制器设计方法.仿真结果验证了基于采样周期切换的H∞控制器设计方法的有效性.  相似文献   

10.
针对具有异步时序和状态反馈的异步网络化控制系统,分析了在短时延单包传输、多包传输、单包传输有数据包丢失、多包传输有数据包丢失和长时延单包传输等不同网络条件下网络化控制系统的特点,在此基础上首次提出了各种不同条件下网络化控制系统的统一建模方法。这种包含系统噪声的离散状态空间模型的建立,为网络化控制系统的准
准确辨识和有效控制奠定了基础。  相似文献   

11.
This paper provides a survey on modeling and theories of networked control systems (NCS). In the first part, modeling of the different types of imperfections that affect NCS is discussed. These imperfections are quantization errors, packet dropouts, variable sampling/transmission intervals, variable transmission delays, and communication constraints. Then follows in the second part a presentation of several theories that have been applied for controlling networked systems. These theories include: input delay system approach, Markovian system approach, switched system approach, stochastic system approach, impulsive system approach, and predictive control approach. In the last part, some advanced issues in NCS including decentralized and distributed NCS, cloud control system, and co-design of NCS are reviewed.   相似文献   

12.
In this paper, we discuss the modeling and control of a class of networked control systems (NCSs) with packet dropouts. For the cases that there may be packet dropouts in both the backward and the forward channels in the communication network, and that the network-induced delays are shorter than one sampling period, the closed-loop NCS is modeled as a discrete-time switched system with four subsystems. By using the asynchronous dynamical systems approach and the average dwell-time method, sufficient conditions for the exponential stability of the closed-loop NCS are presented in terms of nonlinear matrix inequalities, and the relation between the packet dropout rate and the stability of the closed-loop NCS is explicitly established. A procedure involving an iterative algorithm is proposed to design the observer-based output feedback controllers. Lastly, an illustrative example is given to demonstrate the effectiveness of the proposed results.  相似文献   

13.
本文研究了一类具有数据包丢失的网络控制系统(NCSs)的建模和保性能控制问题.通过用两个马尔可夫链分别来描述前向通道和反馈通道的丢包过程,将闭环网络控制系统建模成具有两个模式的马尔可夫随机切换系统.基于线性矩阵不等式技术和李亚普诺夫方法得到了闭环系统随机稳定的充分条件,并给出了状态反馈保性能控制器的设计方法.最后通过数值算例验证本文结果的有效性.  相似文献   

14.
具有传感器故障的网络控制系统保性能可靠控制   总被引:3,自引:1,他引:2  
基于存在时延和丢包的网络传输环境.针对具有参数不确定性的网络化控制系统,研究了其在传感器故障条件下的保性能可靠控制问题.根据Lyapunov稳定性理论和线性矩阵不等式(LMIs)方法,推导出使闭环网络控制系统在传感器故障条件下渐近稳定且保证综合性能指标满足要求的充分条件,并利用LMIs提出了保性能可靠控制率的设计方法.该控制算法在提高网络化控制系统可靠性的同时有利于系统综合体性能的优化.数值仿真验证了该方法的可行性和有效性.  相似文献   

15.
In this article, modelling and robust stability of networked control systems (NCS) are discussed. Considering the existence of packet reordering and network-induced delay, a new mathematical model of NCS whose network-induced delay is longer than one sampling period is obtained, which can fully describe packet reordering and effectively eliminate the impact of packet reordering on the performance of NCS such that the newest control input can be executed by the actuator. Based on this model, the time-varying NCS is converted into an uncertain discrete linear system with multi-step delay in terms of matrix theory. Furthermore, a sufficient condition for robust stability of NCS is presented. Linear matrix inequality approach has been employed to solve the controller design problems. Numerical examples are compared with previous schemes to demonstrate the effectiveness of the proposed method.  相似文献   

16.
The phenomenon of mixed-mode is one of the most important characteristics of switched delay systems. If a networked control system (NCS) with network induced delays and packet dropouts (NIDs & PDs) is recast as a switched delay system, it is imperative to consider the effects of mixed-modes in the stability analysis for an NCS. In this paper, with the help of the interpolatory quadrature formula and the average dwell time method, stabilization of NCSs using a mixed-mode based switched delay system method is investigated based on a novel constructed Lyapunov-Krasovskii functional. With the Finsler's lemma, new exponential stabilizability conditions with less conservativeness are given for the NCS. Finally, an illustrative example is provided to verify the effectiveness of the developed results.   相似文献   

17.
不确定时滞模糊系统的鲁棒H∞网络控制   总被引:1,自引:0,他引:1  
A robust H_∞networked control method for Takagi-Sugeno (T-S) fuzzy systems with uncertainty and time delay is presented.A state feedback controller is designed via the networked control system (NCS) theory.Sufficient condition for robust stability with H_∞performance is obtained.Network-induced delay in network transmission and packet dropout are analyzed. Simulation result shows the validity of this control scheme.  相似文献   

18.
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.  相似文献   

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