基于隨機切換的網絡控制系統分析與控制.pdf

1、近年來，網絡控制系統由于有著重要的理論研究價值和工程實踐背景而受到關注。本文針對受時延、數據包丟失、以及網絡資源約束影響的網絡控制系統，結合不確定系統、通信序列概念、切換系統、魯棒控制和Markov跳變理論，針對不同特點的網絡控制系統進行建模、分析及設計。本文完成的主要內容如下:
　　首先，針對受不確定短時延和數據丟包影響的一類非線性網絡控制系統，根據其丟包情況將其建模成離散切換系統，且子系統間切換規則滿足轉移概率已知的Marko

2、v鏈，并結合Markov鏈的遍歷性等相關性質給出切換頻度的范圍，進而基于平均駐留時間方法，證明在狀態反饋控制下系統均方指數穩定且滿足H∞性能指標。
　　其次，針對具有通信約束的網絡控制系統，分別采用公共Lyapunov函數和Lyapunov-Krasovskii函數研究有限執行器和傳感器隨機接入網絡情況下系統的穩定性及模態相關控制器的設計方法?；诙虝r延和執行器隨機分配的網絡控制系統，將系統建模成一個以一定概率切換的切換系統，并考

3、慮其分配概率的不確定性，給出了閉環系統隨機穩定的充分條件以及控制器的設計方法。進一步考慮系統丟包情況，將丟包和有限傳感器分配過程分別建模成Bernoulli分布和Markov過程，結合跳變線性系統理論、通信序列概念、拉直算子以及克羅內克乘積引理，研究基于丟包、時延和傳感器隨機分配的網絡控制系統的穩定性問題，并以LMIs形式給出控制器的設計方法。
　　最后，針對受丟包和量化影響的一類非線性網絡控制系統，研究基于觀測器的H∞控制問題。