有限数据速率下结合指数量化器的线性系统镇定问题

论文摘要

近年来,网络控制系统是一个不断得到来自控制理论学术界越来越多注意的研究方向。由于总线、分布式控制系统以及无线控制网络得到越来越多地应用,大有替代传统的专门布线网络的趋势。因此在控制理论模型中引入网络效应并加以综合考虑是大势所趋。本文意在研究,在控制回路中存在着带有有限的数据速率约束的通信网络的情况下,如何保证系统仍然能够被静态状态反馈镇定。其中通信网络被认为由两部分组成,首先在进入传输之前,首先被一个具有足够量化密度的指数量化器离散化,然后再进入具有有限数据传输速率约束的传输网络。文中我们首先分四部分完成了这个网络控制系统问题的具体描述。然后我们寻求用另一套语言重新诠释这个问题,从而将原问题转化为一个新的可解的优化问题。这期间我们还先介绍和计算出了系统中其他可设计变量的最优值,为求解最终的优化问题创造了先决条件。文章最后求得了所有可设计变量的最优值以及与最优传输速率相关联的优化问题。那么这个线性系统就可以在有限传输速率约束的情况下仍然可被静态状态反馈控制器所镇定。

论文目录

• ABSTRACT
• 摘要
• ACKNOWLEDGEMENT
• CHAPTER 1 INTRODUCTION
• 1.1 Introduction to NCS
• 1.2 Literature review
• 1.2.1 NCS research aspects overview
• 1.2.2 NCS research considering data rate constraints
• 1.3 Aim and meaning
• 1.4 Thesis objectives
• 1.5 Thesis outline
• CHAPTER 2 PRELIMINARIES AND FORMULATION
• 2.1 Preliminaries
• 2.1.1 Linear system theory
• 2.1.2 Robust control
• 2.2 Formulation
• 2.2.1 System
• 2.2.2 Channel
• 2.2.3 Data rate
• 2.2.4 Stability
• 2.2.5 The problem statement
• 2.3 Summary
• CHAPTER 3 THE OPTIMAL DESIGNABLE VARIABLES
• 3.1 The optimal Lyapunov function and controller
• 3.1.1 Outline
• 3.1.2 Analysis problem
• 3.1.3 Synthesis problem
• 3.1.4 The relationship between analysis and synthesis problem
• 3.2 The optimal quantization density
• 3.3 Summary
• CHAPTER 4 THE OPTIMAL DATA RATE
• 4.1 First step: quantization level number
• 4.2 Second step
• 4.3 Summary
• CHAPTER 5 CONCLUSIONS
• 5.1 Summary
• 5.2 Future research
• Reference
• 攻读学位期间发表的学术论文