时延网络化控制系统的H2/H∞混合控制

针对存在多步随机传输时延的网络化控制系统模型,研究了其随机稳定性及H 2/H ∞混合控制问题.在一定的系统通信控制模式下,网络传输时延可以建模为一个马尔可夫随机过程,通过增广系统状态的方法将原系统转化为一个具有随机跳变系数的离散系统,同时通过建立随机跳变Lyapunov函数,构建了满足系统随机稳定的H ∞次优和H 2/H ∞混合控制状态反馈控制器.该控制器可通过求解一组耦合的矩阵不等式而得.仿真结果表明了此方法的可行性.     

时延下遥操作机器人系统H∞鲁棒控制研究

针对遥操作机器人系统通信通道中存在时延以及系统模型存在不确定性而可能造成系统不稳定和操作性能降低的问题,采用了H∞混合灵敏度鲁棒控制的方法设计主从机械手的控制器.首先概括的介绍了系统的构成及动力学模型,然后针对控制器设计中加权函数选择较困难的问题,研究了一种较实用的加权函数选择方法,并采用MATLAB鲁棒控制工具箱进行了控制器设计,最后给出了系统在随机时延环境下Simulink的仿真结果.结果表明系统在受扰和通信信道存在随机时延的情况下,仍具有良好的鲁棒稳定性和跟踪性能.     

具有时延的参数不确定主动悬架广义H2/H∞控制

提出了一种新的综合考虑系统的输入时延和参数不确定性的广义H2/H∞混合控制器设计方法,并将其用于车辆主动悬架设计.假定作动器时延是一个已知其边界但不确定的恒定的量,且系统的小确定参数是范数有界的.针对悬架设计需求,分别用H∞和广义H2性能评价指标反映车身加速度和机械结构设计约束.通过定义一个李亚普诺夫函数来同时满足闭环系统的两个性能指标,将广义H2/H∞混合控制器设计转化为线性矩阵不等式的求解.用两自由度1/4车悬架模型进行仿真,结果表明:不论是否存在有界时延和车身参数变异,控制器始终能给出很好的控制效果.     

时延转移概率部分未知的网络控制系统H∞鲁棒故障检测

针对具有时延的离散网络控制系统, 研究了时延转移概率部分未知条件下的鲁棒H∞故障检测问题. 首先, 利用两个独立的有限维数的Markov链分别描述传感器至控制器时延及控制器至执行器时延, 把网络控制系统建模为具有两个Markov链的控制系统. 在此基础上构造了故障检测滤波器, 利用状态增广的方法建立了闭环系统模型. 然后, 以矩阵不等式的形式得到了闭环系统随机稳定和满足给定H∞性能的条件, 并给出了相应控制器及滤波器增益矩阵的求解方法. 最后实例仿真表明, 所得到的故障检测滤波器不仅对故障敏感而且对外部扰动具有鲁棒性.     

不确定长时延网络控制系统的H∞鲁棒控制

在状态不完全可测的网络控制系统中,针对不确定网络长时延、网络噪声等问题系统性能造成的影响,研究了一类具有不确定长时延网络控制系统的H∞鲁棒控制问题.在不确定网络时延大于一个采样周期时,将采用动态输出反馈的网络控制系统建模为一类具有参数不确定性的线性离散系统.基于Lyapunov稳定性理论和线性矩阵不等式(LMI)方法,...     

一类远程控制系统的时延补偿H∞鲁棒控制

针对一类有扰动的多时延不确定模型的远程控制系统,为了有效减少网络时延对系统的影响,提出了一种改进Smith补偿H∞鲁棒控制算法;在给出系统体系结构的基础上,应用改进Smith补偿器将含有网络时延的系统鲁棒性能问题转化为无时延的鲁棒性能问题,并对系统存在的模型不确定性和干扰问题引入H∞混合灵敏度设计方法设计了鲁棒控制器;此方法适用于工业现场为无线传感器网络的远程控制系统,通过对存在乘积性的不确定系统进行仿真研究,证明该算法具有良好的控制品质和动态性能。     

基于H.264的监控系统中手机客户端的设计

本文以设计并显实现了基于H.264的视频监控系统中的Symbian手机客户端,提出了在带宽较低的无线网络状况下低时延的传输H.264视频流的方法,并介绍了双缓冲和直接屏幕访问技术.客户端软件在传输时延,解码效率,视频质量方面能够满足视频监控的要求.     

具有通信约束的网络控制系统动态调度与H∞控制协同设计

针对一类具有通信约束的随机时延网络控制系统,提出一种基于试一次丢弃(try-once-discard,TOD)动态调度策略与鲁棒H∞控制器协同设计的方法.考虑通信约束和随机时延的影响,将系统建模为一类具有参数不确定性的离散切换系统,并采用切换系统和Lyapunov稳定性理论,给出了TOD调度策略下使闭环系统渐近稳定的鲁棒H∞控制器设计方法.最后通过仿真验证了方法的有效性.     

变采样周期网络控制系统的H∞控制

时延以及数据包丢失是导致网络控制系统性能降低的重要原因.利用既是时钟驱动又是事件驱动的传感器,可以使时延与采样周期具有相同的长度,这样降低了建模随机时延的保守性.通过把具有时变采样周期的网络控制系统建模为切换系统,并利用线性矩阵不等式,本文给出了保证系统渐进稳定的充分条件,同时设计了系统的H∞控制器,仿真结果表明了本文所提出的变采样周期方法的有效性.     

具有区间快变时延的NCS H∞鲁棒容错控制

针对存在时延和丢包的网络化控制系统,同时考虑参数不确定性和有限能量外部扰动的影响,研究了执行器或传感器失效时系统的H∞鲁棒容错控制问题.将丢包当作一种特殊时延,考虑综合时延的区间快变特性,采用状态反馈控制策略,通过构造适当的Lyapunov-Krasovskii泛函,推证出了闭环系统对执行器或传感器失效故障具有H∞鲁棒...     

时滞系统方法的网络化H∞控制

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.     

一类多包传输网络控制系统的H∞鲁棒控制

研究了一类不确定时延多包传输网络控制系统的最优H∞控制问题. 针对传感器时钟驱动、控制器和执行器事件驱动的多包传输网络控制系统, 考虑不大于一个采样周期的不确定时延和有限能量的外部扰动, 提出一种基于模型的反馈控制策略, 利用Lyapunov理论推导了H∞控制律存在的充分条件, 通过求解矩阵不等式约束的优化问题得到最优H∞控制律. 数值仿真表明了所用方法的有效性.     

短时延网络控制系统的鲁棒H 2 öH ∞状态观测器设计

针对受白噪声干扰的短时延网络控制系统,将随机时延对系统的影响转化为未知有界不确定项,在不改变闭环系统结构的前提下,利用鲁棒控制理论提出了系统的H2/H∞状态观测器设计方法;证明了所设计状态观测器估计输出对随机时延引起的不确定项的H∞鲁棒性,给出了估计输出对白噪声干扰的鲁棒H2性能指标的求解方法和观测器增益阵的确定方法.最后通过仿真实例证实了所设计状态观测器的有效性和鲁棒性.     

基于H.332的纯软件视频会议系统研究与实现

按照H.323的扩展协议H.332,研究并开发了一个分布式视频会议系统。系统基于IP组播网络,具有与会成员的身份认证机制,会议全过程采用分布式控制和管理,并基于RTP/RTCP协议,对系统音视频实时发送和接收过程中的丢包、同步和时延抖动问题给出了有效的处理方法,保证了一定的服务质量。系统主要功能由软件完成,成本较低,具有一定的实用价值。     

不确定NCS动态输出反馈鲁棒H∞保性能容错控制

针对存在时延和丢包的网络化控制系统,同时考虑到参数不确定性和有限能量外部扰动的影响,采用动态输出反馈控制策略,研究了执行器发生失效故障时系统的鲁棒H∞保性能容错控制问题.通过构造一种包含三重积分项的Lyapunov-Krasovskii泛函,推证出了闭环系统对执行器失效故障具有鲁棒H∞保性能的时滞和时滞变化率相关的充分条件,并以求解LMIs的方式给出了控制器的设计方法.最后以一个仿真算例验证了所述方法的可行性和有效性.由于推证中未进行模型转换,时延分段处理的同时充分运用了各种时延信息,因此在减少结论保守性的前提下使容错满意度得以提高.     

一类不确定时延网络控制系统最优H∞控制

研究了一类不确定时延网络控制系统最优H∞控制问题针对传感器时钟驱动、控制器和执行器事件驱动的网络控制系统，考虑不大于一个采样周期的不确定时延和有限能量的外部扰动，利用李亚普诺夫理论和线性矩阵不等式描述方法，推导出该系统动态输出反馈H∞控制律存在的充要条件，给出了最优动态输出反馈H∞控制律设计方法通过Matlab数值仿真算例，证明了分析方法和结果的有效性     

基于H.332协议的纯软件视频会议系统的研究与实现

按照H.323的扩展协议H.332,研究并开发了一个分布式视频会议系统。系统基于IP组播网络,具有与会成员的身份认证机制,会议全过程采用分布式控制和管理,并基于RTP/RTCP协议,对系统音视频实时发送和接收过程中的丢包、同步和时延抖动问题给出了有效的处理方法,保证了一定的服务质量。系统主要功能由软件完成,成本较低,具有一定的实用价值。     

网络化非线性系统的非脆弱H∞控制

具有对数量化、网络诱导时延和数据包丢失的网络化Lipschitz非线性系统控制器,存在参数摄动问题。为此,设计一种加性非脆弱状态反馈H∞控制器。将数据量化和网络诱导时延对被控系统的影响,转化为系统的不确定参数,网络化控制系统建模为马尔可夫跳变系统。采用Lyapunov稳定性理论和线性矩阵不等式方法,给出网络化Lipschitz非线性系统的加性非脆弱状态反馈H∞控制器存在的充分条件,该非脆弱H∞控制器可通过解线性矩阵不等式求出。仿真结果表明,当控制器存在参数摄动时,与传统控制器相比,非脆弱控制器不仅能使被控系统稳定,而且满足设定的H∞性能指标。     

基于事件触发的NNCS动态输出的H∞保性能控制

针对具有时变时延的非线性网络化控制系统（NNCS）,在离散事件触发的输出通讯机制下,研究了NNCS的保性能控制和H∞鲁棒控制问题。首先,设计NNCS动态输出反馈控制器以得到闭环系统,利用Lyapunov稳定性方法,给出闭环系统在无扰动情况下渐近稳定和保性能的充分条件;其次,在γ次扰动情况下完成系统的H∞鲁棒控制问题;然后,针对系统中出现的输出误差、时延、非线性项等因素的影响,采用变量替换法求解出NNCS动态输出反馈控制器;最后应用Matlab仿真验证所提方法的有效性。