一种改进的网络控制系统控制器设计方法

讨论网络控制系统的状态反馈控制器设计问题。针对具有未知时变时延的网络控制系统,应用自由权矩阵方法得到系统的稳定性条件,并应用到具有时变结构不确定性的网络控制系统,在此基础上提出状态反馈控制器设计方法。数值实例表明该方法的有效性,与已有方法相比,具有较低的保守性。     

参数不确定的网络控制系统控制器设计

针对一类具有不确定参数的被控对象模型,考虑长时延有界及数据丢包的情况,建立网络控制系统闭环模型.在所提模型的基础上,用线性矩阵不等式的形式给出了系统渐近稳定的状态反馈控制器的设计方法.仿真结果验证了本文方法的有效性.     

MIMO网络控制系统的稳定性与控制器设计

对于具有多个独立传感器与执行器的多输入多输出网络控制系统,在具有多重时滞的情况下,建立一类网络控制系统的连续时间模型。通过构造一个新的李雅普诺夫函数,给出一个具有较低保守性的稳定性判据。基于该稳定性判据,给出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。     

不确定时滞网络控制系统的非脆弱控制器设计

研究了具有状态时滞的不确定网络控制系统的鲁棒非脆弱控制器设计问题。基于Lyapunov稳定性理论,给出使系统的状态反馈非脆弱控制器,并以线性矩阵不等式形式给出了系统的渐进稳定的充分条件,所得条件可以通过Matlab十分方便求解。     

带时变时延的网络化控制系统控制器设计方法

为带时变时延的网络化控制系统提出了一种新的状态反馈控制器的设计方法.根据控制系统的时滞相关稳定性条件来设计确保网络化控制系统稳定性的控制器,并以线性矩阵不等式的形式描述.该方法可进一步扩展到解决鲁棒控制问题.最后的仿真实例表明了该方法的有效性.     

存在时延和数据丢失的网络控制系统的控制器设计

研究了存在时延和数据丢失的网络控制系统的控制器设计问题．鉴于数据丢失现象和网络诱导时延的存在,将网络控制系统建成随机时延切换模型．利用李亚普诺夫方法,给出了使网络控制系统均方渐近稳定的新颖且与时延相关的条件．基于这个条件,理想的控制器可通过求解若干个线性矩阵不等式得到．利用一个数值例子证明了方法的有效性．     

一类不确定时滞网络控制系统的鲁棒容错保成本控制

针对一类具有时滞且模型中具有参数摄动的网络控制系统,研究在执行器发生故障的情况下系统具有鲁棒保成本可靠控制器设计问题。根据Lyapunov稳定性理论和容错控制理论得到满足系统存在鲁棒保成本控制器的一个矩阵不等式,进而将这个矩阵不等式转化为线性矩阵不等式,从而得出系统渐近稳定的充分条件和系统的保成本上界。最后用实例仿真证明结论的有效性。     

基于LMI的网络化控制系统的时滞相关研究

针对在网络化控制系统中不可避免的网络诱导时延会降低系统性能以及影响系统的稳定性问题,提出了一种基于线性矩阵不等式的时滞相关优化方法。构建了在网络诱导时延情形下网络化控制系统的数学模型,继而分析设计了基于LMI的时滞相关控制器。仿真实验中采用了Matlab的LMI工具箱,并结合了一定的迭代策略,结果表明,该方法具有一定的优越性。     

等式约束的网络化控制系统的稳定性设计

研究了等式约束的网络化控制系统的稳定性问题．在假设网络时滞是随机变化的，并且假设网络化控制系统的被控对象为一个具有等式约束的时滞系统的情况下，将网络化控制系统模型化为一个混合系统．然后采用李亚普诺夫函数、线性矩阵不等式的方法推导出了该混合系统渐近稳定的一个充分条件．根据此充分条件，通过求解一个线性矩阵不等式，较容易地获得系统的最大允许网络时滞以及此时的控制器．最后给出一个具体的数值和仿真实例说明了此设计方法是有效的．     

网络控制系统的控制器设计方法概述

网络时延是网络控制系统（NCS）中存在的基本问题,克服网络时延的影响是设计网络控制系统的控制器首先要解决的问题。为此分别从短时延网络控制系统和大时延网络控制系统2个方面,重点分析了近年来网络控制系统控制器设计的研究现状和成果,总结了现有的研究方法,讨论了最新研究进展,指出存在的问题,并对未来的发展方向进行了展望。     

基于Ethernet的网络控制系统最优控制器设计

针对以太网作为控制网络存在的数据传输时延给控制品质带来不良影响问题,提出运用通讯技术中的网络协议对网络时延进行在线估计。在此基础上,应用控制理论中的李亚普诺夫稳定性定理以及最优控制理论为网络控制系统设计最优控制器——DCLQC控制器。通过实验证明了上述设计的有效性,从而说明了以太网作为控制网络的可行性。     

不确定有损网络控制系统的鲁棒镇定

The data packet dropouts phenomenon is usually inevitable when information transmitted among communication networks. In this paper, the robust stabilization problem for uncertain networked control systems with data packet dropouts is studied. First, an uncertain discrete-time switching system model is presented to describe these networked control systems. The stability equivalence is then proved between this switching system and an uncertain impulsive difference system. Moreover, a sufficient condition is obtained for the asymptotical stability of the nonlinear impulsive difference system. From this condition the robust stabilization problem is dealt with for the uncertain impulsive system. Main results are given in linear matrix inequalities. Finally a numerical example is given to illustrate the theoretical results.     

状态时滞的网络控制系统的保成本控制器设计

针对一类含状态时滞的网络控制系统,本文对此进行了状态反馈保成本控制器设计.在考虑网络引起的滞后的基础上,一个新的模型提出来了.保成本控制器的存在性也通过一系列线形矩阵不等式表达出来.一个能把非凸问题转换成凸问题的方法同时应用了.与此同时,相应的能获取最低性能指标的算法也已给出.配套的仿真例子证明了此算法的有效性.     

网络控制系统的状态反馈保成本控制器设计

This paper is concerned with the state-feedback guaranteed cost controller design for a class of networked control systems (NCSs) with state-delay. A new model of the NCSs is provided under consideration of the network-induced delay. A sufficient condition for the existence of a guaranteed cost controller for NCSs is presented by a set of linear matrix inequalities(LMIs). A method, which can transform non-convex to the convex, is applied. Accordingly, a numerical algorithm is proposed to obtain the lower bound. Theoretical analysis through an example shows the effectiveness of the method.     

执行器受限下离散网络控制系统容错控制

随着自动控制、计算机科学以及通讯技术等飞速发展,近十年来网络控制系统(NCSs)已经在工业控制、航空航天以及物联网等领域得到广泛的应用。针对离散时间网络控制系统存在执行器饱和与故障的情况,充分考虑网络诱导时延和参数不确定等影响,提出了一种容错控制设计方法,将被控系统转化为一类存在扇形有界不确定性和非线性项的闭环控制系统,利用Lyapunov稳定性理论和时延上界信息进行泛函构造并利用Jenson不等式放大技术估计泛函差分更紧上界,得到确保闭环系统渐近稳定的充分性条件,再基于线性矩阵不等式(LMI)技术得到控制器增益设计方案,最后利用对比仿真验证了方法的有效性并且能降低保守性。     

Robust Stabilization of Uncertain Networked Control Systems with Data Packet Dropouts

The data packet dropouts phenomenon is usually inevitable when information transmit- ted among communication networks.In this paper,the robust stabilization problem for uncertain networked control systems with data packet dropouts is studied.First,an uncertain discrete-time switching system model is presented to describe these networked control systems.The stability equiv- alence is then proved between this switching system and an uncertain impulsive difference system. Moreover,a sufficient condition is obtained for the asymptotical stability of the nonlinear impulsive difference system.From this condition the robust stabilization problem is dealt with for the uncertain impulsive system.Main results are given in linear matrix inequalities.Finally a numerical example is given to illustrate the theoretical results.     

基于网络控制的球杆系统模糊控制器设计

针对网络化控制系统中存在的网络延时的不确定性,提出了如何根据系统的控制性能要求处理网络传输过程中网络延时的时变特性.通过对网络环境的分析,把网络延时进行分段序列化,使时变的网络延时转换成一个固定延时序列.在球杆系统本地化控制中加入固定延时,获取不同延时情况下球杆系统的最佳控制参数.在网络控制中,通过捕获的网络延时查找最...     

时变延迟网络化控制系统中新型控制器的设计

网络化控制的出现,大大推动了现代控制技术的发展,正成为新的研究热点。针对网络化控制系统,提出了一种新型的延迟状态变量模型,以此为基础设计了线行二次型最优控制器(LQR)。同时也给出了在线估计延迟的方法。因为在具有时变延迟的网络化控制系统中,LQR控制器很难实施,又给出了一种模糊逻辑-LQR控制器的设计方法。实验控制结果表明,这种新型控制器使时变延迟的网络化控制系统稳定,且具有很好的性能鲁棒。     

一类不确定时延网络控制系统的稳定性分析

针对网络控制系统中时延不确定因素,将时延的不确定性转换为系统状态方程系数矩阵的不确定性,基于LMI和Lyapunov理论,研究了一类具有时延的网络控制系统的稳定性问题,并运用Lyapunov方法和线性矩阵不等式对不确定时延系统进行了稳定性分析。并以Riccati不等式和线性矩阵不等式的形式给出了系统稳定的充分条件,使得在不确定时延情况下,系统达到理想稳定性。最后,通过Matlab工具箱对数值结果进行仿真,在时延相关情况下,求得系统达到闭环稳定时最大允许的时延,表明了设计方法的有效性。     

Stabilizing Controller Design for Discrete‐Time Networked Control Systems under a Multiple‐Packet Sequential Transmission Policy

This paper considers both state feedback and output feedback stabilization problems for discrete‐time networked control systems under a multiple‐packet sequential transmission policy. It is shown that the dynamics of the considered multiple‐packet transmission networked control systems can be modeled as switched control systems. In addition, based on the multiple Lyapunov function approach, we show that stabilizing networked feedback laws can be obtained by solving linear matrix inequalities.