网络控制系统动态输出反馈控制

考虑传感器到控制器信道上的丢包和时延以及控制器到执行器信道上的时延,该文研究了连续时间网络控制系统动态输出反馈控制问题。通过考虑量测输出到达时刻的非均匀分布特性并引入线性估计方法估计量测输出,建立了新的网络控制系统模型。基于新建模型,给出了动态输出反馈控制器设计准则。最后通过数值例子验证了该文提出了控制器设计方法的有效性。     

网络控制系统中的时延分析

介绍了网络控制系统的概念,论述了网络控制系统中的基本问题并分析了网络控制系统中的网络诱导时延.     

网络控制系统中的时延分析

介绍了网络控制系统的概念,论述了网络控制系统中的基本问题并分析了网络控制系统中的网络诱导时延。     

网络控制系统的时延相关状态反馈控制器设计

研究了具有时延、丢包和数据包时序错乱的网络控制系统镇定问题.为了有效提高系统的控制性能,本文根据网络控制系统的特点提出一种时延相关状态反馈控制方法,并将闭环网络控制系统建模为离散时间切换模型.在此基础上,通过构造依赖于参数的Lyapunov函数给出了闭环网络控制系统的稳定条件和镇定控制器设计方法.仿真结果和实验结果表明所提方法的有效性和可用性.     

基于弹性控制器的网络控制系统稳定性分析

研究了一类不确定网络控制系统的弹性控制器设计问题。针对一类具有不确定参数的被控对象模型,考虑网络诱导时延的作用,建立基于弹性反馈控制器的网络控制系统闭环模型。采用Lyapunov方法,给出保证该闭环系统稳定的允许时延上界。仿真结果证明了本文方法的正确性和有效性。     

一类不确定性网络控制系统的滑模控制器设计

网络诱导时廷是影响网络控制系统稳定性和动态性能的主要因素．针对一类具有不确定性的网络控制系统,给出具有网络诱导时廷及不确定性的被控对象模型,设计其滑模控制器,建立基于滑模反馈控制器的网络控制系统闭环模型．通过Lyapunov方法证明,所得最大允许时延能够保证闭环网络控制系统稳定．仿真例子验证了该方法的正确性和有效性．     

网络控制系统的最大允许时延界

提出确定多输入多输出网络控制系统的最大允许时延界的新方法. 由于网络诱导时延的分布特性, 整个多输入多输出网络控制系统实际上是一个多时延系统. 利用李雅普诺夫第二方法, 得到网络控制系统时延相关渐近稳定性判据. 最大允许时延界和输出反馈镇定控制器均可通过求解矩阵不等式(LMI)得到. 仿真比较说明了本文结果的正确性和可行性.     

随机时延网络控制系统的H∞输出反馈控制器设计

研究了一类具有随机通讯时延的网络控制系统的控制器设计问题.同时考虑了控制器和执行器之间,控制器和传感器之间这两类由于有限网络带宽而出现的随机传输时延.采用满足Bernoulli分布的二进制序列来描述数据传输的随机时延.利用矩阵不等式方法给出了动态输出反馈控制器存在的充分条件,所设计的控制器使得闭环系统是均方意义下指数稳定并具有给定的H∞性能.采用SLPMM(sequentially linearprogramming matrix method)给出了控制器的求解算法.仿真算例说明该方法的有效性.     

网络控制系统的建模与控制方法研究

网络控制系统降低了电缆成本,易于系统诊断和维护,具有很大的灵活性,因此正逐渐应用于工业控制中.在网络控制系统中,不可避免地存在网络诱导时延,这降低了系统的性能甚至使系统变得不稳定.本文研究了系统建模,控制等问题.系统仿真结果表明了本文方法的正确性和有效性.     

一类非线性网络控制系统的稳定性分析

网络诱导时延是影响网络控制系统稳定性和动态性能的主要因素.针对一类仿射非线性被控对象模型,利用泰勒展开进行局部线性化.考虑网络诱导时延,采用状态反馈控制器,建立基于状态反馈控制器的闭环控制系统模型.通过Lyapunov方法证明,所得最大允许时延能够保证闭环网络控制系统稳定.最后以Simulink构建一个仿射非线性被控对象模型,通过仿真证明了本文方法的正确性和有效性.     

基于误差阈值通信逻辑的输出反馈网络控制系统设计

针对网络控制系统被控对象状态无法直接测量的情况,设计了状态观测器,给出了一种基于误差阈值的确定通信逻辑,应用于基于模型的网络控制系统中,提出了具有确定通信逻辑的网络控制系统结构,建立了系统模型,仿真数例表明加入确定通信逻辑后,在保持系统稳定的情况下,数据发送的次数明显减少,有效地减轻了网络负载。     

具有有界输入的网络控制系统时延独立稳定性

基于有界时延、无数据包丢失、传感器时钟驱动、执行器事件驱动,文章提出了用一个特定的实值函数来调节动态输出反馈控制器的输出以确保控制对象输入有界的方法,建立了具有分布时延、有界输入、动态输出反馈网络控制系统的非线性数学模型.用李雅普诺夫第二方法和线性矩阵不等式描述分析了系统的渐近稳定性,并推导出与时延无关的系统渐近稳定的充分条件.最后MATLAB仿真算例说明：稳定判据是可行的,有界输入的控制方法是有效的.     

基于输出反馈网络化控制系统鲁棒容错控制

研究了一类具有时延不确定性的网络化控制系统的鲁棒容错控制问题.针对以往控制器大多采用状态反馈的形式,而对功能和结构复杂的网络化控制系统全部状态往往难于测取,因而状态反馈形式的控制器在应用中会受到限制,完整性问题的结果也主要基于0-1故障模型.采用动态输出反馈控制策略,针对网络化控制系统的时延和不同步对系统产生的影响,基...     

基于MPC网络控制系统的设计与稳定性分析

针对网络延时的问题,本文提出了一种改进的模型预测控制方法.该方法是利用MPC(模型预测控制)预测的将来控制信号来补偿前向通道出现的延时或中断,同时用一个预测器来补偿反馈通道延时.文中描述了它们的控制特性并讨论了该网络控制系统的稳定性,并用实例仿真验证该方法的可行性和有效性.     

基于调度的网络化控制系统

网络化控制系统NCSs(NetworkedControlSystems)是基于网络的分布式控制系统,具有强实时性。本文分析了网络控制系统的特点,网络时延与控制系统性能间的关系,分类介绍了当前网络化控制系统的研究方法、分析角度及策略。     

基于改进的神经元PID的网络化控制系统

为了解决网络诱导时延给网络化控制系统(Networked Control Systems,NCSs)带来的不利影响,在分析Ethernet时延特性的基础上,提出了一种不依赖于网络诱导时延精确数学模型的改进的神经元PID控制器。该控制器利用单神经元实现自适应PID控制,利用神经元良好的学习能力克服网络化控制系统中不确定的网络诱导时延的影响。改进的神经元PID控制器根据有限的时延信息动态调整用于计算控制输出量的参数,该控制器还利用一种在线调整规则对神经元的比例系数进行在线更新,并针对Ethernet这类网络进行了仿真研究。仿真结果表明,所提出的方法能有效提高控制系统的性能。     

基于延时预测的模型状态反馈网络控制方法

网络延时的存在不仅会使控制系统的动、静态性能变差,还可能会破坏系统的稳定性,造成既有控制方法的失效。针对带有随机延时的网络控制系统,提出了一种基于网络延时实时预测和系统状态逼近的控制方法。首先,建立无延时的理想控制系统模型作为标准控制系统模型;其次,应用基于隐马尔可夫模型(HMMs)的延时预测算法预测网络延时,该方法能够实时自适应学习,以适应网络负载情况的变化,得到更符合实际情况的延时预测值;最后,根据网络延时的预测值、实际网络控制系统与标准控制系统模型的状态之差,来调整控制信号,从而使实际网络控制系统的状态与标准控制系统模型接近、甚至相等,达到期望的控制效果。数字仿真结果表明,这一方法是可行的,能够获得更加快速的动态性能和稳定的静态性能。     

网络控制系统跟踪问题的研究

基于实际应用和学术发展的需要,研究了网络控制系统的跟踪问题。将时变时延转化为固定时延,并进行一个等价变换;对于等价变换后的网络控制系统,设计最优跟踪控制律。证明了该变换不改变系统的能控性和能观性;推导了最优控制律存在的条件。在最优控制律存在的条件下,证明了此最优控制律能使系统最后的跟踪误差为零。仿真试验表明,该方法设计的控制律可以使系统实现跟踪控制。     

基于模糊控制的移动机器人视觉反馈跟踪

探讨视觉空间下非完整移动机器人的跟踪问题。在不校准摄像机视觉参数的前提下,提出一种利用视觉反馈信息设计非完整移动机器人轨迹跟踪的模糊控制方法。其模糊控制使用Mamdani推理机,包含if-then规则和重心法,对线速度和角速度进行控制。仿真结果证明了该方法的有效性。