基于改进型自适应事件触发的网络控制系统的控制与滤波

来源 :南京师范大学 | 被引量 : 1次 | 上传用户:guhong_2
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网络控制系统将传感器、控制器、执行器与被控对象通过网络联系起来,构成闭环反馈控制系统。事件触发规则的出现,使得传感器不再需要将采集的每一个数据发送给控制器,极大地节约了网络资源。但传统的事件触发控制方案,主要将当前采样数据与上一个传输时刻的数据进行对比,用以决定当前采样数据是否传输到控制器。而在实际系统中,历史传输时刻的数据也对当前数据是否需要传输有着一定的影响。另外,传统的事件触发控制方案中的触发参数多为给定的恒值,不能够随系统状态变化进行动态调整。本文设计了一种基于缓存器的自适应事件触发控制方案,解决上述问题,研究具有网络时延和丢包问题的网络控制系统、T-S模糊控制系统以及H_∞滤波器设计。具体研究包括:1.针对具有网络时延和丢包问题的网络化控制系统,提出了缓存器型事件触发控制方案,并介绍引入该方法的优点,然后考虑恒值事件触发的不足,引入自适应事件触发,设计出基于缓存器的自适应事件触发规则,最后考虑当前备受关注的网络安全问题,并设计对应的缓存器型控制器,重新构建网络控制系统方程。利用Lyapunov泛函与线性矩阵不等式证明系统稳定性,给出使系统均方渐进稳定的充分条件,得到H_∞性能指标γ。最后,利用两组实例证明所提设计方案的有效性。2.针对T-S模糊控制系统进行研究,将缓存器型自适应事件触发引入T-S模糊控制系统,重新构建基于T-S模糊控制方程,设计有异步前提约束的网络并行分布补偿T-S模糊控制器。采用Lyapunov泛函与线性矩阵不等式证明系统的稳定性,给出系统渐进稳定的充分条件,获得T-S模糊控制系统的H_∞性能指标γ。最后,采用一组实例,验证了设计方案的合理性与正确性。3.针对具有时延和丢包问题的网络控制系统H_∞滤波器进行研究,将缓存器型自适应事件触发引入H_∞滤波器设计,基于缓存器重新构造H_∞滤波误差函数,设计对应的滤波器。并采用Lyapunov泛函和LMI线性矩阵不等式,证明系统的稳定性,给出使误差系统渐进稳定的充分条件。利用LMI工具箱,获得H_∞滤波器的状态空间参数矩阵及触发矩阵。最后给出一组实例,验证设计方案的有效性。
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