具有時變時延網絡控制系統的H∞控制器設計

宋 娟,蔣全勝

(1.蘇州科技大學數理學院， 江蘇蘇州215009; 2.蘇州科技大學機械工程學院， 江蘇蘇州215009)

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具有時變時延網絡控制系統的H∞控制器設計

宋 娟1,蔣全勝2

(1.蘇州科技大學數理學院， 江蘇蘇州215009; 2.蘇州科技大學機械工程學院， 江蘇蘇州215009)

在考慮含有外界噪聲輸入的情況下,研究了一類具有時滯網絡控制系統的H∞控制問題。在網絡環境中,將含時變時延的網絡控制系統建模成一類受時變參數影響的閉環離散時間系統，基于Lyapunov理論和線形矩陣不等式(LMI)方法, 提出了此類系統H∞控制器的設計方法。該H∞控制器能有效地提高網絡控制系統的魯棒性,并保證系統漸進穩定。通過仿真方法證明了該方法的有效性。

網絡控制系統;時延;H∞控制;Lyapunov原理;LMI

網絡控制系統(networked control system,NCS)是指由實時網絡為形成閉環反饋的控制系統。由于其結構簡單、靈活, 網絡控制系統在信息科學、生命科學及軍事、航空航天等諸多領域得以廣泛應用。然而, 網絡控制系統中不可避免地存在網絡誘導時延、數據包丟失、時緒錯亂等不確定因素[1-3], 這不但給系統性能帶來消極影響,甚至可能導致系統失去穩定。近年來,帶時延的網絡控制系統控制問題已成為控制領域的一個熱點[4-17]。

針對一類具有隨機時延的NCS, 文獻[4]提出了基于隊列預報的延時補償方法,即通過采用在控制器和執行器節點端各自設立緩沖區的方法,將時變延時轉化為固定延時。文獻[5]使用一類帶有多重連續時延成分的時延模型,在網絡環境中提出了一種新的時延系統論方法?！?br>