具有丢包和时延的非线性NCS鲁棒容错控制研究.pdf

兰州理工大学
硕士学位论文
具有丢包和时延的非线性NCS鲁棒容错控制研究
姓名:蒋栋年
申请学位级别:硕士
专业:系统工程
指导教师:李炜
20100511
摘要网络化控制系统馈控制系统。唤隹梢允迪中畔⒆试吹墓蚕恚阌谙低忱┱梗页杀镜汀⒁入的影响,又使受控对象存在不确定性。此外,非线性特性也或多或少地存在于现代唤龉婺E哟螅峁垢丛樱韵低车陌踩浴⒖煽啃砸G笠采醺撸为具有相对较大保守性的时滞不依赖型。因此,对于不确定性非线性⑼有着深远的科学意义和广泛的实际意义的。基于此,本文以基于P偷姆窍咝訬为研究对象,同时考虑时延和丢包及不确定性的影响,以时滞依赖方式,综合应用稳定性理论、松弛矩阵变量引入等方法和技术,利用状态反馈控制律,主要进行以下鲁棒容错研究了标称和具有参数不确定性的非线性穆嘲敉暾晕侍狻7直鹫对标称和存在参数不确定性的浦こ隽硕源ǜ衅骰蛑葱衅魇Ч收舷戮哂研究了标称和具有参数不确定性的非线性娜铡B嘲羧荽砜刂莆侍狻确保非线性谥葱衅骰虼ǜ衅鞣⑸Ч收鲜本哂蠬。完整性和日。鲁棒完整性的时滞依赖充分条件,并给出了控制器的设计方法。进一步研究了系统具有鲁棒完整性条件下的数据最大允许传输间隔约霸谝阎M绮问樾蜗拢了最优B嘲敉暾刂破鞯那笕》椒ā在执行器或传感器发生失效故障时具有保性能容错和保性能鲁棒容错的时滞依赖,是一种通过网络构成闭环的反维护、可靠性高。然而,谕ü蚕硗缧畔⒆试词迪挚刂贫锤髦钟旁性的同时,由于受网络通讯带宽限制又产生了网络延迟、数据包丢失、网络阻塞等问题。而在实际工程中,由于建模的误差、工况与环境的变化以及各种未知输各类系统中,因此不确定非线性哂懈惴旱挠τ帽尘啊因而荽砜刂蒲芯吭嚼丛绞艿搅斯刈ⅰH欢钟谐晒饕<性谙咝允芸囟象上,对网络时延和丢包的处理相对较单一,其性能主要以完整性为主,结论多考虑丢包和时延的影响、以时滞依赖的方法对其进行鲁棒容错控制的研究,无疑控制的研究工作:完整性和鲁棒完整性需满足的时滞依赖充分条件,并以求解线性或非线性矩阵不等式的方式给出了控制器的设计方法。考虑有限能量扰动的影响,分别针对标称和存在参数不确定性的浦こ隽研究了标称和具有参数不确定非线性谋P阅苈嘲羧荽砜刂莆侍狻?虑容错控制系统对动态性能的要求,通过定义性能指标,推证出了确保非线性充分条件,并给出了控制器的设计方法。进而讨论了最优保性能容错控制器的设计方法。硕上学位论文
阵,因此所得结果具有较少保守性,这对提高系统的容错满意度和节约网络通讯资源是有意义的。文中结论不仅为基于:P头窍咝訬的容错设计提供了理论依据,在以上研究结论的基础上,采用仿真实例对所有结果进行了正确性和有效性的仿真研究。由于文中的推证过程未使用模型转换,并引入了适度的自由权矩同时也为相应的时延非线性系统的容错研究提供了借鉴。关键词:网络化控制系统;鲁棒容错::P停皇毖樱徊蝗范ㄐ裕幌咝跃阵不等式;日。;保性能具有丢包和时延的线性嘲羧荽砜刂蒲芯
砀甆,,琱瑃,瑃..琣,.甀,甊硕学位论文琤,瓾,琣琒猼瓾甌,,:瑃畉瓹.
,#籫钔瑃甌.—籾;.Ⅳ.具有丢包和时延的线性迟喝荽砜刂蒲芯琣.,瑃,.簄;猼籘
作者签名:弓豸东蓐辛兰州理工大学学位论文原创性声明和使用授权说明期:山阺,月坫日原创性声明学位论文版权使用授权书本人郑重声明:所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。除了文中特别加以标注引用的内容外,本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体,均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。日期:》,,口年路蝗本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定,即:学校有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版,允许论文被查阅和借阅。本人授权兰州理工大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索,可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。同时授权中国科学技术信息研究所将本学位论文收录到《中国学位论文全文数据库》,并通过网络向社会公众提供信息服务。日期:痮年隆踗日
皇曼量曼曼曼曼皇曼量曼喜鼍皇量量曼曼量舅量舅量曼邑量曼曼曼曼曼曼皇曼曼量寡曼曼曼曼曼曼曼曼!第滦髀选题的目的和意义‘一——一一在自动控制领域,尤其在航空航天及各种复杂的工业控制领域,随着控制理论的不断发展及计算机网络技术的广泛应用,控制系统正在变得日益庞大、复杂并日趋精细,从而使得系统具有较之以前繁杂精密的功能,但由此组成系统的部件发生故障的可能性也越来越大,如果在设计系统时未考虑故障对系统的影响,的损失无法估量。容错控制作为新兴的交叉学科,其目的就是要尽量保证动态系统在发生故障时能稳定运行,并具有可以接受的性能指标。由于任何系统都随着控制系统规模的日益扩大,很