考虑量化器的控制系统分析与设计

论文摘要

量化问题的研究已经存在很多年。数字设备硬件性能的提高和网络控制系统的发展使得量化问题成为目前研究的热点。由于网络控制系统具有带宽约束的特点,数据的传输和处理是零传输延迟和无限高精度的这一假定不再合适,有必要对量化对于控制系统性能的影响进行研究。目前,国内关于量化问题的研究较少。本文正是在这种情况下讨论了考虑量化器的控制系统的分析和设计。论文将量化器视为非线性环节进行研究。引入考虑量化器的控制系统模型,讨论量化器对控制系统动态特性的影响。从离散系统的角度重新阐释了量化器的加入对于控制系统输出的影响,得出与连续系统模型一致的结论。并将该结论应用于状态反馈镇定系统模型。其次讨论了时变对数量化器对带有观测器的控制系统模型中系统动态特性的影响;再次在Antsaklis等提出的周期通信的网络控制系统模型基础上设计了考虑量化器的周期通信网络控制系统,并且研究了量化器对于控制对象动态特性的影响。本文用Matlab/Simulink仿真算例,结果验证了结论。最后文章讨论量化控制问题,通过把其转化为不确定性问题,得出用对数量化器可以镇定系统的结论。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 课题的研究背景与研究意义
• 1.1.1 课题的研究背景
• 1.1.2 课题的研究意义
• 1.2 课题的研究现状
• 1.3 课题的研究内容与创新点
• 第二章 考虑均匀量化器的控制系统分析和设计
• 2.1 量化误差建模与分析
• 2.1.1 计算机中二进定点制数的表示
• 2.1.2 量化误差
• 2.2 考虑量化器的控制系统模型分析与设计
• 2.3 考虑量化器的数字控制系统分析与设计
• 2.4 在状态反馈中加入量化器对系统的影响
• 2.5 加入量化器对观测器动态特性的影响
• 2.6 仿真与工程应用
• 2.7 小结
• 第三章 时变对数量化器对控制系统稳定性的影响
• 3.1 时变对数量化器
• 3.2 建立控制系统模型
• 3.3 时变对数量化器对于观测器动态特性影响
• 3.4 时变对数量化器对于控制对象动态特性的影响
• 3.5 小结
• 第四章 加入量化器对于网络控制系统模型的影响
• 4.1 考虑量化器的一种网络控制系统模型
• 4.2 量化器对网络控制系统中控制对象特性的影响
• 4.3 小结
• 第五章 量化控制问题
• 5.1 问题的提出
• 5.2 用量化反馈镇定系统
• 5.3 用量化输出反馈镇定系统
• 第六章 总结与展望
• 参考文献
• 致谢