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时延网络控制系统的稳定性

针对网络控制系统中存在的不确定时延 ,首先讨论了系统的建模问题 .系统中传感器采用时间驱动 ,执行器与控制器采用事件驱动 ,传感器的数据采用单包传输 .假设传输  (本文共5页) 阅读全文>>

东北大学
东北大学

网络控制系统的建模、控制与优化

网络控制系统(Networked control systems, NCSs)是指控制节点(传感器、控制器以及执行器)通过网络集成的一种闭环反馈控制系统。与传统的控制系统相比,这种网络化的控制系统具有信息资源共享,可远程操作,并具有省时、易于维护等优点。在现代工业和商业各个领域中已经广泛应用实时网络来交换信息和控制信号,网络控制系统发挥着重要作用,网络控制系统已成为研究热点。然而,由于网络的介入,不可避免地会在控制系统中引发传输时延,数据包丢失,数据包错序等问题,这些问题的存在不可避免地降低系统的性能,甚至使系统不稳定,使得控制系统的分析和综合变得更加复杂,给控制系统的研究带来了新的挑战。近年来,基于网络诱导时延和数据包丢失的网络控制系统的研究已取得了一些成果。但是,对于输入受限,丢包补偿,基于错序的分析与控制,网络控制系统的能控性与能观性问题的研究还未得到充分考虑,尤其用图论方法研究网络控制系统的稳定性及控制器设计问题的文献还...  (本文共149页) 本文目录 | 阅读全文>>

浙江大学
浙江大学

网络控制系统的稳定性分析和镇定策略

网络控制系统(NCSs)是指通过网络形成闭环的反馈控制系统。与基于点对点结构的传统控制系统相比,NCSs具有减少电缆使用、便于安装、调试、维护和管理等诸多优点,特别是互联网的普及,随着各种移动通讯设备接入互联网,操作人员可在现场之外,不受时间和空间限制,通过NCSs实现各种远程控制功能。但是由于NCSs采用分时复用的数据传输机制,同时也带来了一些新问题,如时延、丢包、时钟同步和数据包乱序等。这些问题导致传统控制理论应用的前提——“同步控制、无时延采样和执行”无法满足。为了科学地分析和综合NCSs,必须完善和发展现有控制理论。本文针对具有时变、有界时延和丢包的网络控制系统,研究了它的稳定性分析、控制器设计和鲁棒控制等方面的内容。为了掌握时延和丢包的典型特征,分析了数据在相邻节点间传输时网络时延的组成、产生原因以及影响因素等方面内容,进而讨论了闭环回路时延和丢包的组成。给出了最大时延上界(MDB)和最大允许时延上界(MADB)这两个...  (本文共133页) 本文目录 | 阅读全文>>

上海交通大学
上海交通大学

网络控制系统时延、丢包与错序问题研究

网络控制系统(Networked Control System,简称NCS)是一种集通信网络和控制系统于一体的全分布式、网络化实时反馈控制系统,其所有信息在传感器、控制器和执行器之间的交换都是通过网络进行的。相对于传统点对点的连接方式,网络化控制模式的引入有很多优点,如低成本,重量轻,易于安装和维护,具有高可靠性和灵活性等。目前,网络控制系统已被广泛用于多个领域,如交通系统、航天系统、制造系统、电力系统等等。但是,网络传输的介入也会带来一些新的问题,如网络时延、数据丢包和数据包错序等。本文针对这些网络问题,运用积分不等式法、基于模型法、线性估计法和预测法,研究网络控制系统的稳定性并设计稳定化的控制器,以减少这些网络因素造成的影响。主要内容包括以下几个方面:(1)研究具有时变时延的网络控制系统稳定性与状态反馈控制器设计。首先,运用牛顿莱布尼兹公式对已有的积分不等式进行改进,并给出时滞系统稳定的充分判据和控制器设计方法。然后,将所得...  (本文共166页) 本文目录 | 阅读全文>>

天津大学
天津大学

网络控制系统分析、建模及控制研究

网络控制系统(NCS)是控制科学、计算机技术及网络通讯等技术发展和综合的产物。NCS具有连线少、灵活性强、便于故障诊断和信息资源共享等众多优点,但控制系统引入网络后,由于带宽有限、分时复用、数据传输路径不确定等都会导致信息传输中的等待、阻塞及丢包等现象,不可避免地产生时延。这些受负载、通信协议等影响的时延,无论固定或时变还是有界或无界,都会不同程度影响控制系统性能,甚至导致系统失稳,这给NCS分析、设计和控制带来很大困难。因此,如何针对NCS自身特点,应用已有控制理论分析设计方法或建立新的理论和方法来解决NCS中存在的问题,成为人们研究的一个热点。本文对NCS中实时性、采样选择、时延等问题进行了分析,讨论了影响实时性因素和改善实时性方法,研究了采样和时延对系统性能影响。在考虑系统扰动基础上,建立了更具一般性的多输入多输出线性NCS连续时间模型。研究了四种不同驱动模式下,信息传输的时序以及具有任意有界时延NCS的离散模型和统一模型...  (本文共121页) 本文目录 | 阅读全文>>

华北电力大学
华北电力大学

不确定性时延网络控制系统的分析与建模研究

本文对具有不确定性时延的网络进行建模分析,首先简述了网络控制系统典型结构及基本问题,分析了具有不确定性网络时延的组成与产生机理,及其对控制系统造成的影响。基于采样周期不同将具有不确定性的网络时延分为短时延网络和长时延网络系统,通过对线性时不变广义被控对象进行离散化,建立两种时延下的离散模型。最后对具有不确定性网络时延和丢包的网络稳定性的进行了理论研究和建模,通过鲁棒控制和最优控制方法分别设计了控制律,使得具有不确定性时延的网络控制系统具有良好的稳定性。  (本文共65页) 本文目录 | 阅读全文>>