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《網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)的markov建模、設(shè)計(jì)與分析》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫(kù)。
1、摘要隨著計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的普及、網(wǎng)絡(luò)功能的強(qiáng)大以及網(wǎng)絡(luò)性能的日益完善，基于高速通信網(wǎng)絡(luò)的控制系統(tǒng)，即網(wǎng)絡(luò)化控制系統(tǒng)的研究正在迅速成為當(dāng)前國(guó)際控制領(lǐng)域的一個(gè)前沿課題，具有重要的理論意義和廣闊的應(yīng)用前景。所謂網(wǎng)絡(luò)化控制系統(tǒng)就是指通過(guò)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)和總線將傳感器、執(zhí)行器和控制器單元作為網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)連接起來(lái)共同完成控制任務(wù)的閉環(huán)反饋控制系統(tǒng)。區(qū)別于傳統(tǒng)的控制系統(tǒng)，網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)的突出特點(diǎn)是網(wǎng)絡(luò)通訊成為控制系統(tǒng)的～個(gè)重要環(huán)節(jié)，由于網(wǎng)絡(luò)傳輸時(shí)延的不確定性及時(shí)變性，加上傳輸數(shù)據(jù)出錯(cuò)和丟失等現(xiàn)象，使系統(tǒng)不再具有定常性、完備性和確定性，同時(shí)事件驅(qū)動(dòng)和時(shí)間驅(qū)動(dòng)并
2、存，使得對(duì)網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)的研究需要全新的視角和更多的理論支持，這對(duì)控制理論的研究提出了新的挑戰(zhàn)和發(fā)展機(jī)遇。本文系統(tǒng)的分析了網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)的特性，網(wǎng)絡(luò)的隨機(jī)時(shí)延特性及網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)包丟失特性等，分析了這些特性對(duì)系統(tǒng)控制性能的影響，提出了新的設(shè)計(jì)方法，解決了網(wǎng)絡(luò)誘導(dǎo)時(shí)延、數(shù)據(jù)包丟失等現(xiàn)象給控制系統(tǒng)帶來(lái)的穩(wěn)定性和魯棒性問(wèn)題。首先針對(duì)網(wǎng)絡(luò)誘導(dǎo)時(shí)延，分別考慮了時(shí)延小于一個(gè)采樣周期(可以稱為短時(shí)延)和時(shí)延大于一個(gè)采樣周期(即長(zhǎng)時(shí)延)的網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)問(wèn)題。根據(jù)網(wǎng)絡(luò)誘導(dǎo)時(shí)延的Markov特性，建立了網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)的Markov跳變模型，根據(jù)線性跳變理論分
3、析了系統(tǒng)的穩(wěn)定性，給出了狀態(tài)反饋控制器及輸出反饋控制器設(shè)計(jì)方法。進(jìn)一步，對(duì)于時(shí)延小于一個(gè)采樣周期且系統(tǒng)存在外部噪聲干擾情況下的網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)，提出了H。魯捧控制器的設(shè)計(jì)方法，給出了系統(tǒng)魯棒穩(wěn)定的條件。通過(guò)仿真實(shí)例驗(yàn)證了每一種方法的有效性。其次，由于在網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)中，網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)包的丟失能夠降低系統(tǒng)的性能，甚至使系統(tǒng)不穩(wěn)定，對(duì)系統(tǒng)的影響也是一個(gè)不容忽視的問(wèn)題。所以本文針對(duì)同時(shí)存在網(wǎng)絡(luò)誘導(dǎo)時(shí)延和數(shù)據(jù)包丟失的網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)，提出了新的建模方法，根據(jù)數(shù)據(jù)包丟失時(shí)更新控制器的信息的不同，給出了兩種不同的問(wèn)題解決方案：一是采用上一時(shí)刻最新到達(dá)的數(shù)據(jù)信
4、息來(lái)更新控制器信息；另一種是設(shè)計(jì)包丟失補(bǔ)償器，采用補(bǔ)償器信息來(lái)更新控制器信息。在燕山大學(xué)工學(xué)碩士學(xué)位論文問(wèn)題的分析中，將網(wǎng)絡(luò)時(shí)延的不確定性轉(zhuǎn)化為系統(tǒng)參數(shù)的不確定性，考慮包丟失的Markov性，建立了2狀態(tài)Markov包丟失模型，根據(jù)系統(tǒng)線性跳變理論分別給出了閉環(huán)系統(tǒng)的穩(wěn)定性條件。仿真實(shí)例驗(yàn)證了結(jié)論的正確性。關(guān)鍵詞網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)；網(wǎng)絡(luò)誘導(dǎo)時(shí)延；網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)包丟失；Markov性；線性跳變理論ⅡAbstractWiththerapiddevelopment，popularizationandincreasinglyperfectofthec
5、omputernetworkstechnology,thecontrolsystembasedonthehighspeedcommunicationnetwork,whichisSOcallednetworkedcontrolsystem(Ncs)，hasbecomeoneofthehotresearchtaskincurrentimerrmtionalcontroIfield．TheresearchonNCShasimportanttheoreticalmeaningsandalsoNCShasextensiveapplicat
6、ionprospects．TheNCSisafeedbackcontrolsystemwhereinthesensors、actuatorsandcontrollersasthenetworknodesconnectedthroughthecomputernetworkorfieldbustoaccomplishthecontroltasks．Differentfromthetraditionalcontrolsystems，thedistinctcharacteristicofNCSisthatthenetworkcommuni
7、cationisoneoftheimportantpartsofthecontrolsystem．Becauseofthenetwork-inducedtimedelaywhichisoftenuncertainandtime—varying，andthetransmitteddataerrorordatadropout，theNCSisnolongeraconstant，maturityandcertainty．Alsobecauseoftheevent—drivenandtime-drivencoexistedinNCS．SO
8、itisrequirednewviewsandmoresustainingtheoriestothestudyonNCS，whichbringsforwardnewlychallengeanddevelopmentopportunitytothei
