基于数据包丢失的网络控制系统的稳定性分析

网络控制系统中,传感器采用时间驱动,控制器和执行器采用事件驱动,传感器的采样数据采用单包传输,假定传输时延可以忽略,且数据包传输的成功率一定,则整个网络控制系统可以建模为一个具有2个事件的异步动态系统。本针对受控对象状态均可测,控制律采用输出反馈的情况,利用双线性矩阵不等式方法,讨论了网络控制系统指数稳定的问题,并给出了稳定性的充分条件。     

存在时延和数据包丢失情况下状态反馈网络控制系统的指数稳定性

同时考虑网络诱导时延和数据包丢失以及传感器与控制器、控制器与执行器之间均存在网络的情况，研究了状态反馈网络控制系统的稳定性问题．基于一定的数据包丢失率和恒定时延，系统被建模为由结构事件率约束的异步动态切换系统．利用李亚普诺夫方法和线性矩阵不等式描述，推导出由数据包丢失率约束的系统指数稳定的充分条件，给出了系统指数稳定的容许数据丢包率和系统开环状态及闭环结构的关系，以使系统指数稳定．用Matlab LMI工具箱容易判定系统的指数稳定性，同时获得系统指数稳定的状态反馈控制律．Matlab仿真说明，分析方法是有效的，稳定判据是可行的．     

基于事件触发的广义网络控制稳定性分析

本文以广义系统为被控对象,对一类广义网络控制系统进行等价受限变换,通过建立慢子系统的状态反馈控制使系统达到渐进稳定。进一步给出了在事件触发机制下的系统稳定性条件。基于该稳定性判据,得到了输出反馈控制器的设计方法,数值仿真结果表明了该方法的有效性。     

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.     

NBFI系统的稳定性分析

NBFI（基于网络的反馈连接）是一类基于网络反馈连接的系统。文中研究了此模型的数据包丢失的问题,将带有有界任意丢包问题的NBFI系统建模成一般的线性切换系统．并应用切换Lyapunov函数方法加以分析,进而给出了NBFI系统渐近稳定的充分条件．并将结果推广到单位时延的情况。最后给出仿真,从而验证了结论的正确性。     

有时延和数据包丢失的网络控制系统控制器设计

在同时考虑网络诱导时延和数据包丢失的基础上,研究了动态输出反馈网络控制系统指数稳定性和控制器设计问题.基于一定的数据包丢失率和不大于一个采样周期的时延,将系统建模为结构事件率约束的异步动态系统.利用线性矩阵不等式方法推导出网络接通率约束的系统指数稳定的充要条件,给出了确保系统稳定的控制器设计方法.Matlab数值算例说明了研究结果是有效可行的.     

NBFI系统的稳定性分析

NBFI(基于网络的反馈连接)是一类基于网络反馈连接的系统.文中研究了此模型的数据包丢失的问题,将带有有界任意丢包同题的NBFI系统建模成一般的线性切换系统,并应用切换Lyapunov函数方法加以分析,进而给出了NBFI系统渐近稳定的充分条件,并将结果推广到单位时延的情况.最后给出仿真,从而验证了结论的正确性.     

资源约束系统的信息调度及其渐近稳定性

对于通信约束的网络控制系统,应用通信序列的概念和混合逻辑动态的构架,将其建模成一类集成控 制和调度的资源约束离散线性周期系统．给出了这类系统网络信息的可调度条件,并基于线性矩阵不等式设计动态 反馈控制律．仿真表明,该方法能够在网络信息的周期调度下使闭环系统渐近稳定．     

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。     

有数据包丢失和时延的网络控制系统稳定化

在同时考虑网络时延和数据包丢失的基础上,研究了网络控制系统的反馈控制器设计问题;用迭代的方法分析了数据包的丢失问题。在当前的状态测量不能被控制器实时得到时,利用旧的信息来控制系统,将网络化控制系统建模为切换模型。基于切换系统理论和分段Lyapunov函数理论,构造了线性矩阵不等式,推导出网络控制系统反馈控制器稳定的充要条件。数值仿真算例说明了所提方法的可行性和有效性。     

有界丢包网络控制系统的稳定性与能稳性

主要讨论有界丢包网络控制系统的稳定性与能稳性. 基于迭代方法将有界丢包网络控制系统建模为一个跳变系统. 由于网络的复杂性, 跳变系统状态转移矩阵的部分元素无法获得, 因此, 我们考虑的这种情况更具有一般性. 并且本文考虑的丢包同时存在于前馈和反馈通道. 最后, 数值例子表明本文方法的有效性.     

带有有界丢包的NBFI系统的稳定性分析

NBFIs(Network-bascd Feedback Interconnections)是一类基于网络反馈连接的系统,本文研究了此模型的数据包丢失的问题,将带有有界任意丢包问题的NBFI系统建模成一般的线性切换系统,并应用切换lyapunov函数方法加以分析,进而给出了NBFI系统渐近稳定的充分条件,最后给出仿真,从而验证了结论的正确性.     

具有随机丢包的线性网络控制系统控制器设计

研究一类双向通道里同时存在随机数据包丢失的线性网络控制系统的控制器设计问题,随机数据包丢失同时存在于传感器-控制器和控制器-执行器网络通道里,随机数据包丢失采用满足Bernoulli分布的二进制切换序列来描述.在发生随机数据包丢失时,可采用闭环系统均方指数稳定的动态输出反馈控制器存在的充分性判据,并给出了基于线性矩阵不等式(LMI)的控制器求解方法,并通过一个仿真算例验证了控制器的正确性.     

Fault Estimation for Nonlinear Networked Systems with Time‐Varying Delay and Random Packet Dropout

In this paper, the fault estimation problem is studied for a class of nonlinear networked control systems with imperfect measurements. A novel measurement model is proposed to take time‐varying delays, random packet dropouts, and the packet‐dropout compensation into consideration simultaneously. After properly augmenting the states of the original system and the fault estimation filter, the addressed fault estimation problem is converted into an auxiliary H_∞ filtering problem for a stochastic parameter system. In terms of matrix inequalities, a sufficient condition for the existence of the fault estimation filter is derived that depends on the packet dropout rate, the upper and lower bounds of time delays, and the size of the consecutive packet dropouts. Finally, a numerical example is provided to illustrate the effectiveness of the proposed method.     

一类变时滞中立型系统的全局指数稳定性研究

利用Lyapunov方法对变时滞的线性中立型微分系统的全局指数稳定性进行分析,并估计其指数收敛率,得到了两个实用的全局指数稳定性判据。这些稳定判据都表示为线性矩阵不等式（LMI）形式,易于验证。数字仿真实例验证了所得结果的有效性。     

一类线性时滞系统的鲁棒稳定性分析

针对一类具有范数有界不确定性和2个继发时变时滞的线性时滞不确定系统,研究了其时滞依赖鲁棒稳定性问题.通过定义充分利用时变时滞上下界信息的新型Lyapunov-Krasovskii泛函,并结合时滞系统相关处理方法和线性矩阵不等式方法,得到了时滞线性不确定系统鲁棒渐近稳定所满足的条件.为了降低结论的保守性,对某些项进行了较紧致的估计.此外,并未引入自由权矩阵.最后并通过2个数值仿真证实了方法的有效性和优越性.