网络控制系统的能控性与能观性

针对随机时变时延的存在使得网络控制系统的分析变得非常复杂,传统的控制理论在应用到网络控制系统中时必须重新考虑的问题,通过在传感器和控制器的发送端和接收端引入缓冲器的方法,将网络控制系统中随机时延转化为确定性时延,在此基础上研究了网络控制系统的能控性和能观性,并给出了网络控制系统能控和能观的充分必要条件。该方法可推广至其他的时延系统中去。     

网络调度中的能控性与能观性研究

为了研究网络调度对能控性与能观性的影响,对输入、输出通道都存在通信约束的网络控制系统的调度进行建模;利用通信序列表示通道的调度情况,最终将模型转化为离散切换系统;在静态调度下,利用循环不变子空间理论及其相关的性质,给出了网络控制系统能控性、能观性成立的充要条件,并给出了原有控制系统与经网络静态调度后的系统之间能控性、能观性的关系;最后用仿真实例说明了所提结论的正确性。     

布尔控制网络的能控性与能观性

利用矩阵的半张量积,布尔控制网络被转化为离散时间系统.本文从离散时间系统的结构矩阵出发,讨论了逻辑控制系统的能控能观性条件,得到了一个新的能控性条件.新的条件简化了原有能控性矩阵的计算复杂性,矩阵的最高阶数由原来的2m+n降到了2n.另外,还得到了检验布尔控制网络能观性的条件.与原有条件相比,新的条件更容易计算检验.最后,给出一个实例,检验给出的能控能观性判断条件的正确性.     

保证能控性和能观性的采样方式

提出一种简单的采样间隔可任意选择的不等间距采样方法，它能保证对于任意能控或能观连续系统，其离散系统一定能控或能观，而与系统参数无关，以该方式离散化后的系统为周期性时变系统，因而既可直接设计时变系统的反馈控制律，也可先将一个周期内的议程化为时不变方程，再按定常系统进行控制律设计。     

对称非线性控制系统的能控性

本文采用微分几何方法,研究了具有对称结构的非线性控制系统的能控性。本文证明:若对称非线性控制系统在某点能控,那么该系统在此点所属的轨道上的所有点均能控。     

2-D系统模能控性和模能观性判据

本文指出并纠正了文［１～３］关于２－Ｄ系统模能控性和模能观性判据的错误。     

广义系统的能控、能观性判别条件

该文讨论广义系统能控、能观性问题,给出了广义系统能控和能观性一种新的判别条件.     

广义分散控制系统的DR-能控性

本文研究广义分散控制系统的ＤＲ－能控性问题，给出了一般情况下的广义分散控制系统ＤＲ－能控的充要条件。     

一类混合动态系统的能控性和能观性研究

针对一类混合动态系统———周期型线性切换系统, 给出系统能控性、能观性的充分必要条件, 并通过例子加以验证.     

一类混合动态系统的能控性和能观性研究

针对一类混合动态系统--周期型线性切换系统,给出系统能控性、能观性的充分必要条件,并通过例子加以验证.     

Controllability and observability for time‐varying switched impulsive controlled systems

This paper is concerned with the controllability and observability for linear time‐varying switched impulsive systems. First, some new results about the variation of parameters for time‐varying switched impulsive systems are derived. Then less conservative sufficient conditions and necessary conditions for state controllability and observability of such systems are established. And for such system without impulsive control input, sufficient and necessary conditions for controllability and observability are derived. Furthermore, corresponding criteria applied to time‐varying impulsive systems are also discussed and examples are presented to show the effectiveness of the proposed results. Copyright © 2009 John Wiley & Sons, Ltd.     

网络控制系统时变采样周期的建模与切换控制*

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。     

网络化控制系统故障检测技术的最新进展

伴随着控制系统的日益复杂化以及网络技术的飞速发展, 网络化控制系统受到了人们越来越多的关注. 而作为提高系统安全性和可靠性的一项重要技术, 故障检测逐渐成为控制领域的研究热点之一. 本文针对网络化控制系统中存在的各种典型问题, 综述了相应故障检测技术的最新进展.     

球杆网络化控制系统的延时分析与控制方法研究

对球杆系统进行了机理建模,并针对球杆网络化控制系统网络负载小、节点少、带宽冗余等特点,从网络通信原理的角度分析了网络延时的不确定性,结合测试结果提出了具有时变性、分段保持性延时特征的网络环境的假设.在这个前提下,将网络分布时延转换为前向通道上的单一时延.在此基础上提出了球杆网络化控制系统的根据延时分段补偿控制的策略及在...     

Observability and stabilisability of networked control systems with limited data rates

This paper investigates the observability and stabilisability problem for linear time-invariant systems, where sensors and controllers are geographically separated and connected by a stationary memoryless digital communication channel. The limited information of the plant state is transmitted over such a channel to the controller. We focus on explaining the effect imposed by limited data rates. A new quantisation, coding and control scheme is presented to minimise the required data rate for observability and stabilisability. Different from prior research, our study shows that, the required data rate is determined by the state prediction error. Namely, the smaller prediction error requires the smaller codeword length, which leads to the smaller data rate. It is shown that, there exists a lower bound on the average data rate above which the system is observable and stabilisable. Illustrative examples are given to demonstrate the effectiveness of the proposed quantisation, coding and control scheme.     

数据包丢失网络控制系统的保成本控制

针对同时具有不确定短时延及数据包丢失的网络控制系统,引入丢包补偿器补偿丢包对系统的影响,当发生数据包丢失时,控制器采用丢包补偿器产生的预估状态代替系统的真实状态计算控制量。同时考虑不确定短时延的影响,将网络控制系统建模为一类具有参数不确定的离散切换系统．利用线性矩阵不等式(linear matrix inequality,简称LMI)方法给出了系统的保成本控制器和丢包补偿器的协同设计方法,仿真结果表明所提出的方法是有效的。     

Controllability and observability of switched multi-agent systems

This paper considers controllability and observability of switched multi-agent systems, which are composed of continuous-time and discrete-time subsystems. First, a controllability criterion is established in terms of the system matrices. Then, by virtue of the concepts of the invariant subspace and the controllable state set, a method is proposed to construct the switching sequence to ensure controllability of switched multi-agent systems, and a necessary and sufficient condition is obtained for controllability. Moreover, a necessary controllability condition is derived in terms of eigenvectors of the Laplican matrix. With respect to observability, two necessary and sufficient algebraic conditions are obtained. Finally, simulation examples are provided to illustrate the theoretical results.     

网络控制系统的预测补偿

针对网络控制系统中存在长时延和数据丢包的情况,通过在控制器节点前设置缓冲器,并设计预估控制产生器和时延补偿器,提出了一种预测补偿控制方案,有效地克服了长时延、数据丢包和时序错乱问题对实际网络控制系统稳定性所造成的影响．证明了采用上述控制方案时闭环网络控制系统的稳定性,最后提供的仿真实例验证了该控制方案的有效性．