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孙业国 《计算机工程与应用》2012,48(21):89-93,122
针对网络控制系统中同时存在时延和丢包问题,基于零阶保持器的工作机制,将同时受时延和丢包影响的网络控制系统建模为输入带有时延的控制系统,根据李雅普诺夫稳定性理论和时滞系统理论得出控制系统的时滞相关稳定性条件,进一步基于锥补线性化的方法给出控制器的设计方法,有效解决了网络控制系统中同时存在时延和丢包的控制问题。仿真算例表明所提方法的有效性。 相似文献
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具有网络丢包和时延的网络控制系统设计 总被引:6,自引:0,他引:6
为了降低对于网络传输的要求,针对具有固定时延和随机丢包情况的网络系统,采用状态增广以克服时延对网络控制系统分析的影响,进而考虑随机丢包情况,将增广系统转化为切换系统.以此为基础,提出网络鲁棒控制器设计方法.该控制器仅仅基于被控对象的反馈状态,因此对于网络传输的要求较低.最后,通过一个仿真算例验证了该系统的有效性. 相似文献
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研究了包含随机、有界传输时延和丢包的网络控制系统的稳定。将网络控制系统建模为具有时变输入时延的离散时间模型,利用Lyapunov-Krasovskii定理和自由权矩阵法,推导得出基于线性矩阵不等式形式的渐近稳定充分条件。数值仿真验证了方法的有效性。 相似文献
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With the integration of communication networks and distributed control in modern manufacturing and process industries, networked control systems (NCSs) are becoming increasingly important due to its simplicity, scalability, flexibility, and cost effectiveness. However, there are still significant technical barriers that limit the applications of NCS technologies. Two challenges are network-induced time delay and data packet dropout. Applying a real-time queuing protocol that we developed recently, we are able to limit the sum of the network-induced communication delay and the control computation delay within a control period. This one-period delay is further guaranteed by well designed compensation for control packet dropout. Then, this paper proposes to compensate for the control packet dropout at the actuator using past control signals. Three model-free strategies for control packet dropout compensation, namely, PD (proportional plus derivative), PD2 (proportional plus up to the second-order derivative), and PD3 (proportional plus up to the third-order derivative) are developed. They are suitable for a large number of NCSs without the need to tune the compensator parameters. The proposed dropout compensation schemes are demonstrated through numerical examples. 相似文献
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基于主动变采样周期方法的网络控制系统的H∞控制器设计 总被引:1,自引:0,他引:1
This paper studies the problem of designing H∞ controllers for networked control systems (NCSs) with both network-induced time delay and packet dropout by using an active-varying sampling period method, where the sampling period switches in a finite set. A novel linear estimation-based method is proposed to compensate packet dropout, and H∞ controller design is also presented by using the multi-objective optimization methodology. The simulation results illustrate the effectiveness of the active-varying sampling period method and the linear estimation-based packet dropout compensation. 相似文献
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针对具有双边随机时延和丢包的网络控制系统,首先采用了主动时变采样周期的方法,利用事件和时间驱动相结合方式,传感器的采样周期可实时地跟随网络延时和丢包的变化而改变,克服了长时延和数据包错序的问题。然后将系统建立为统一的切换系统模型,结合基于平均驻留时间的方法,给出了系统状态满足指数稳定的条件,并且描述了其指数衰减率和丢包率之间的定量关系。最后通过数值例仿真验证了本文所提方法的有效性。 相似文献
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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 总被引:11,自引:1,他引:11
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. 相似文献
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戴建国 《计算机工程与应用》2009,45(20):13-15
针对普遍存在的采样器和零阶保持器异步这一现象,研究了该类网络控制系统的状态反馈控制问题。首先,以事件驱动的零阶保持器的更新时刻为时间标识,并考虑到网络的诱导时延和数据丢包,建立网络控制系统的采样闭环模型,并转化为状态中连缀着两个时滞变量的时滞系统。然后,利用相应的时滞系统方法,对闭环网络控制系统进行了稳定性分析和控制器综合。最后,通过仿真实例验证了所得结果的正确性。 相似文献
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利用主动变采样周期方法, 本文研究了具有时延及丢包的网络控制系统的 H∞ 控制器设计问题, 其中采样周期在一个有限集合内切换. 提出了一个新的线性估计方法以补偿丢包的负面影响, 并利用多目标优化方法设计系统的 H∞ 控制器. 仿真结果表明了主动变采样周期方法及基于线性估计的丢包补偿方法的有效性. 相似文献
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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。 相似文献
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戴建国 《计算机工程与应用》2009,45(19):1-4
针对网络控制系统的主要影响因素,建立包含网络诱导时延和数据丢包及错序等非理想网络状况的系统统一模型。以此为基础,对闭环网络控制系统进行了H∞性能分析和H∞控制器设计。由于采用新的时滞系统分析方法并考虑网络诱导时延的下界大于零这一事实,所设计的控制器具有较小的保守性和广泛的适应性。最后通过仿真例子,表明所得结果的正确性。 相似文献
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网络化控制系统的网络性能及稳定性分析 总被引:1,自引:0,他引:1
网络化控制系统的出现无疑大大推动了控制技术的发展,但这同时又对控制理论和信息技术提出了新的要求,对3种比较典型的控制网(EthernetBus,Token-passing Bus,CAN Bus)进行了较详尽的对比分析,以便根据不同的控制要求来选择不同的控制网络,介绍了几种网络化控制系统的稳定性判定方法,探讨了几种主要的网络参数(信息的最大允许传输间隔τ以及采样率h)对整个控制系统性能的影响;说明了信息技术与控制理论相结合的重要性。 相似文献