基于动态矩阵的随机时延丢包网络控制系统

针对网络控制系统(NCS)中存在的时延可能大于一个采样周期,以及网络传输存在丢包可能的情况,提出了改进的动态矩阵控制(DMC)算法,通过在线纠正系统的阶跃响应系数来处理时延造成的系统误差,并通过建立缓存器,当数据传输过程中出现丢包时利用动态矩阵算法计算控制量及未来输出预测值的冗余信息来替代丢失的实时信息,减少丢包对系统性能的影响.最后通过基于TrueTime的实时仿真系统研究,对比了不同时延及丢包率情况下改进算法与传统动态矩阵控制算法的效果,表明随着时延和丢包率的增大,改进动态矩阵算法的优势明显,从而验证了该方法的有效性.     

一种针对延迟的时间标记动态矩阵控制

由网络引入的通信延迟能导致系统性能退化甚至不稳定，针对这种网络控制系统中的延迟，引入时间标记的动态矩阵控制算法（TSDMC），建立随同时间标记的通信延迟模型。通过时间标记测量网络延迟，在线校正系统的阶跃响应系数和控制系数．并给出了算法的推导过程。根据仿真的确认，这种新的算法能得到比传统动态矩阵控制算法更好的控制性能，改进了网络控制系统可靠性。     

SISO动态矩阵控制的鲁棒稳定性条件

定量分析了单输入单输出(SISO)动态矩阵控制系统的鲁棒稳定条件,采用脉冲响应模型簇来描述被控过程的不确定性,并讨论了基于脉冲响应模型(FIR)的动态矩阵控制(DMC)算法;在此基础上,推导了DMC闭环系统的鲁棒稳定条件.     

动态矩阵控制时滞补偿设计及应用

考虑到大时滞对象的难控制性与先进控制算法的应用问题，提出了一种具有时滞补偿特性的动态矩阵控制（DMC）设计方法。它能达到类似Smith补偿法一样的完全时滞补偿效果，并从理论与应用两方面证明了此设计方法的有效性。     

时滞网络控制系统的鲁棒稳定性条件

本文研究了时滞网络控制系统的鲁棒稳定性问题，并用向量Lyapunov方法给出了保证系统稳定的线性矩阵不等式条件。本文的结果均是在子系统水平上的，仿真结果表明了本文所提出的结果的有效性。     

麦汁冷却过程的动态矩阵控制

针对啤酒糖化中的麦汁冷却过程随负荷工况变化而表现出来的参数不确定性，运用动态控制矩阵理论设计控制器，并在自行研制的AUTO-2000集散型控制系统中实现，实验结果表明，该控制器的补偿效果优于PID控制。     

随机延迟网络控制系统中的分段时戳动态矩阵控制

针对网络控制系统中小于一个采样周期的随机延迟,引入了分段时戳动态矩阵控制算法.通过时戳方法测量网络延迟,在线校正系统的阶跃响应系数向量和控制系数向量,并采用分段算法来减少所需的在线计算量.给出了算法的推导过程和程序实现方法,并基于实时控制系统仿真平台TrueTime进行仿真研究.应用该算法对共享以太网中直流电机进行控制,取得了比标准动态矩阵控制算法更好的控制品质.     

动态矩阵控制在网络时延补偿中的应用研究

在网络控制系统中,随机传输时延大大降低了系统的控制性能,并导致系统的不稳定.针对以太网在网络控制系统中的随机传输时延问题,提出了一种基于DMC的NCS时延补偿控制方案.该方案采用DMC算法设计控制器,同时通过网络时延补偿器和动态缓冲器整定控制量,使系统输出能迅速跟踪突变输入.利用TureTime工具箱进行仿真实验,结果证明了该算法在处理网络控制系统的时延问题时具有有效性和可行性.     

强耦合温度对象的多变量动态矩阵解耦控制

针对实验室的现场总线过程控制装置中,电加热锅炉与强制对流换热器之间存在强耦合的现象,提出了将动态矩阵解耦控制策略应用于该控制装置中,同时控制锅炉内胆水温及强制对流换热器的出口热水水温,并与多变量动态矩阵控制算法进行比较。实验结果表明,采用动态矩阵解耦控制,与原来的多变量动态矩阵控制相比,其参数调整灵活,运算量相对减少,而且能够获得比较好的解耦性能,实验结果对实际工业过程的控制有一定的指导意义。     

基于DFNN的动态矩阵网络控制系统的应用研究

针对网络控制系统中的随机时延,提出一种基于动态模糊神经网络的动态矩阵网络控制系统。利用动态模糊神经网络的特点,提高系统动态响应性能。在以太网的网络环境下,通过实验仿真结果表明,该方法响应快,提高了系统的跟踪精度,具有更理想的控制效果。     

基于模型的网络控制系统稳定性

针对具有时间延迟的网络控制系统被控对象状态无法直接测量得到的情况,设计了状态观测器,并讨论了系统指数稳定性问题．提出了在网络传输信号的时间间隔内依据被控对象模型计算控制信号的开环控制方法,以减少对网络的使用．在此基础土,分别对连续和离散被控对象给出了网络控制系统全局指数稳定的充要条件,该条件受网络信号更新时间、被控对象模型误差及网络引起的时间延迟等因素的影响．仿真示例验证了稳定性条件的有效性。     

不确定时延输出反馈网络化系统保性能控制

研究了一类具有不确定时延的动态输出反馈网络控制系统的保性能控制问题．针对小于等于一个采样周期的不确定时延,利用Lyapunov理论和线性矩阵不等式方法,推导出了动态输出反馈网络控制系统保性能控制律存在的条件,给出了动态输出反馈保性能控制律设计方法．利用LMI工具箱中的目标函数最小化工具,可以求得该类系统优化的保性能控制律参数和优化的性能指标,从而获得该系统的保性能控制律．给出的仿真算例说明了设计方法是有效的所得结果是可行的．     

具有随机时延的网络控制系统周期反馈控制

针对一类具有随机时延的网络控制系统(NCSs)周期反馈控制问题,提出一个新颖的马尔可夫随机时滞系统模型.该模型包括一个分段常数广义采样保持函数(PCGSHF)以及一个用于描述网络诱导时延和数据包丢失的马尔可夫链.应用李亚普诺夫方法以及线性矩阵不等式技术得到了闭环 NCSs 随机稳定的充分条件,并给出了状态反馈控制器和 PCGSHF 的设计方法.最后,通过仿真算例验证了设计方法的有效性.     

网络控制系统的H∞状态反馈控制器设计

研究了对网络控制系统如何设计H∞状态反馈控制器.这些网络控制系统中存在不确定的网络时延和数据包丢失.当网络时延和连续丢包有界时,可以将系统建模为具有时变输入时滞的系统,利用Lyapunov-Krasovskii泛函,推导出网络控制系统渐近稳定的充分条件.将这些充分条件转化为带等式约束的LMIs,并对他们进行迭代求解,就可以构造H∞控制器.与现有结果相比,在推导稳定性条件时本文对交叉项采取了更紧的界定,并且在设计控制器时无需知道调节参数.因此,本文提出的方法具有更低的保守性.仿真结果说明了本方法的正确性和有效性.     

具有时延和数据包丢失的网络控制系统稳定性

针对单数据包传输情况,将同时存在网络诱导时延和数据包丢失的网络控制系统建模为具有事件约束的异步动态系统,依据Lyapunov稳定性原理,提出了同时存在网络诱导时延和数据包丢失的网络控制系统指数稳定的网络诱导时延条件和数据包丢失条件,对条件进行了实例仿真验证,仿真结果表明该条件是有效的.     

基于自由权矩阵法的网络控制系统稳定性研究

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。     

多模式网络化控制系统稳定性分析

网络传输引起的时滞在网络化控制系统中经常出现．针对存在多个运动模式的网络化控制系统,建立了时滞混杂自动机模型,分析了系统平衡点的稳定性,给出了平衡点保持稳定的充分条件在于构造的与离散状态相关的Lyapunov泛函在离散状态的切换时刻是非增的．当时滞混杂自动机中连续性子系统为线性时不变时滞系统时,可以利用线性矩阵不等式方法来寻找系统的公共Lyapunov泛函,并求解使系统平衡点保持稳定的时滞上界．最后,给出了一个例子说明了分析结果．     

时延网络控制系统的稳定性

针对网络控制系统中存在的不确定时延 ,首先讨论了系统的建模问题 .系统中传感器采用时间驱动 ,执行器与控制器采用事件驱动 ,传感器的数据采用单包传输 .假设传输时延小于采样周期 ,网络控制系统可以建模为一类具有不确定性的线性离散时延系统 .利用Lyapunov方法 ,给出了闭环系统渐近稳定的充分条件 ,基于相应的线性矩阵不等式可行解 ,可以求解状态反馈控制律 .最后 ,用仿真例子验证了该方法的有效性     

具有时延的网络控制系统控制器设计

针对一类存在随机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,提出了一种新的具有随机时延的网络控制系统的建模方法-离散模糊T-S模型,在此模型的基础上应用并行分布补偿（PDC）原理设计了模糊控制器。应用Lyapunov定理和线性矩阵不等式（LMI）方法,研究了系统的稳定性问题,给出基于LMI的状态反馈模糊控制器的设计方法。通过仿真实例验证控制方法能够保证系统稳定。