周期网络控制系统的稳定性分析与H8控制

论文摘要

随着计算机技术和通信网络技术的不断发展,传统的点对点式结构已远远不能满足控制系统发展的需要,网络化控制系统的诞生使得信号和数据能够通过网络进行传输和交换,而且可以实现远程操作和控制,极大地增加了系统的灵活性和可靠性。线性时变周期系统是一类重要的系统。在物理和工程技术中,许多问题最终都能归于时变周期系统。已有越来越多的科研工作者正致力于该理论的研究,可以预见到在不久的将来将会有大量的成果出现。基于这样的背景,本文对周期网络控制系统进行了分析与研究。本文的主要内容概述如下：1.首先介绍了周期网络控制系统的研究背景和意义,介绍了时延网络控制系统的研究现状；简述了网络控制系统存在的问题及解决方案；最后介绍了本文的主要工作和内容。2.概括了本文的相关数学基础与预备知识。主要介绍了有关网络控制的基础知识、本文中用到的一些常用不等式以及常用的数学工具,着重介绍了在解决控制问题研究中经常被用到和本文中所用到的相关定义和引理等,这些是本文的基础核心。3.应用线性矩阵不等式LMI方法,研究了周期时延网络控制系统的稳定性问题及H∞控制问题,给出了周期时延网络控制系统控制器的设计,使得闭环系统渐近稳定并满足H∞性能指标γ。最后数值算例说明了结论的有效性。4.应用LMI方法,研究了时变周期网络控制系统的稳定性问题,给出了周期时延网络控制系统控制器的设计,使得闭环系统渐近稳定。最后数值算例说明了结论的有效性。本文的特点在于分析了周期网络控制系统的稳定性,其中包括时延呈周期变化的定常网络控制系统以及时变周期网络控制系统。最后,总结本文用到的主要研究方法,并对时变周期网络控制系统进行展望,同时指出了本文可能的改进方向。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 绪论
• 1.1 网络控制的研究与发展
• 1.2 时延网络控制的研究现状
• 1.2.1 随机时延网络控制系统
• 1.2.2 固定时延网络控制系统
• 1.3 网络控制系统存在的问题以及解决方案
• 1.3.1 网络化控制系统存在的问题
• 1.3.2 网络控制系统的解决方案
• 1.4 鲁棒控制的发展历程
• 1.5 本文的主要工作及主要内容
• 1.5.1 研究工作
• 1.5.2 内容安排
• 第2章 预备知识
• 2.1 网络控制理论基础
• 2.1.1 时延的基本概念
• 2.1.2 网络控制系统的离散化模型
• 2.1.3 控制系统的综合基础
• 2.2 重要引理
• 2.3 控制系统实验工具MATLAB基础
• 2.3.1 控制系统仿真工具MATLAB简介
• 2.3.2 线性矩阵不等式方法
• 2.4 本章小结
• ∞控制'>第3章 周期时延网络控制系统的H_∞控制
• 3.1 引言
• 3.2 时延周期变化的网络控制系统
• 3.2.1 时延周期变化的网络控制系统的模型的建立
• 3.2.2 时延周期变化的网络控制系统稳定性的分析
• 3.2.3 数值算例
• ∞控制'>3.3 时延周期变化的网络控制系统的H_∞控制
• 3.3.1 相关的概念和引理
• ∞控制'>3.3.2 时延周期变化的网络控制系统的H_∞控制
• 3.3.3 数值算例
• 3.4 本章小结
• 第4章 时变周期网络控制系统的稳定性分析
• 4.1 引言
• 4.2 时变周期的网络控制系统
• 4.2.1 时变周期的网络控制系统的模型的建立
• 4.2.2 时变周期的网络控制系统的稳定性分析
• 4.2.3 数值算例
• 4.3 本章小节
• 第5章 总结与展望
• 5.1 总结
• 5.2 展望
• 参考文献
• 致谢
• 攻读硕士学位期间的研究成果