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Stability analysis of networked control systems with time-varying sampling periods 被引量:8
1
作者 Fuchun LIU Yu YAO FenghuaHE Songlin CHEN 《控制理论与应用(英文版)》 EI 2008年第1期22-25,共4页
In this paper, we present an interval model of networked control systems with time-varying sampling periods and time-varying network-induced delays and discuss the problem of stability of networked control systems usi... In this paper, we present an interval model of networked control systems with time-varying sampling periods and time-varying network-induced delays and discuss the problem of stability of networked control systems using Lyapunov stability theory. A sufficient stability condition is obtained by solving a set of linear matrix inequalities. In the end, the illustrative example demonstrates the correctness and effectiveness of the proposed approach. 展开更多
关键词 Networked control systems (NCS) time-varying sampling periods Network-induced delay Linear matrix inequality(LMI)
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具有时变采样周期网络控制系统的严格耗散控制(英文) 被引量:6
2
作者 李媛 张庆灵 +1 位作者 邱占芝 蔡敏 《控制理论与应用》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第9期1170-1177,共8页
研究具有时变采样周期和数据丢包的网络控制系统的渐近稳定和严格耗散控制问题.针对采样周期时变且在标称周期上下波动,数据丢包数有界,利用参数不确定的方法,网络控制系统建模为一类带有参数不确定的离散时滞系统.构造一个改进的李雅... 研究具有时变采样周期和数据丢包的网络控制系统的渐近稳定和严格耗散控制问题.针对采样周期时变且在标称周期上下波动,数据丢包数有界,利用参数不确定的方法,网络控制系统建模为一类带有参数不确定的离散时滞系统.构造一个改进的李雅普诺夫–卡拉索夫斯基函数,基于线性矩阵不等式方法及Jensen不等式方法,给出系统严格(Q,S,R)–耗散的充分条件,得到控制器的设计方法.数值实例表明所提出的方法具有较小的保守性,同时也减少了计算量. 展开更多
关键词 网络控制系统 时变采样周期 数据丢包 严格耗散控制 参数不确定性
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丢包信息部分已知的变采样周期网络控制系统的H_∞控制 被引量:6
3
作者 李媛 张鹏飞 张庆灵 《东北大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第3期305-308,共4页
研究了基于时变采样周期网络控制系统的H∞控制问题.考虑数据丢包个数有界且符合一个有限状态的Markov链,设计状态反馈控制器,将具有网络时延和丢包的NCSs建模为Markov跳变系统.针对数据丢包的信息难以精确获得的情况,即转移概率部分已... 研究了基于时变采样周期网络控制系统的H∞控制问题.考虑数据丢包个数有界且符合一个有限状态的Markov链,设计状态反馈控制器,将具有网络时延和丢包的NCSs建模为Markov跳变系统.针对数据丢包的信息难以精确获得的情况,即转移概率部分已知时,基于李雅普诺夫方法,给出系统随机稳定且具有H∞范数界γhkj的充分条件.基于LMIs技术,获得控制器设计方案.数值实例表明该方法是有效的并具有较好的H∞性能. 展开更多
关键词 网络控制系统 H∞控制 时变采样周期 转移概率部分已知 李雅普诺夫方法
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变采样周期和数据包随机丢失的NCS鲁棒H_∞控制 被引量:3
4
作者 李艳辉 张莹 《计算技术与自动化》 2013年第3期1-5,共5页
网络控制系统与传统的点对点控制方式不同,数据传输具有时延和随机丢包,且为了对信息资源进行合理的分配和调度常采用时变采样方式。本文首先给出NCS的离散区间动态模型,该模型以Bernoulli分布序列描述NCS数据丢包的随机性,并以不确定... 网络控制系统与传统的点对点控制方式不同,数据传输具有时延和随机丢包,且为了对信息资源进行合理的分配和调度常采用时变采样方式。本文首先给出NCS的离散区间动态模型,该模型以Bernoulli分布序列描述NCS数据丢包的随机性,并以不确定区间矩阵描述NCS的采样周期与传输时延的时变性;在此基础上,基于线性矩阵不等式(LMI)技术,给出具有时变有界采样周期和数据随机丢包NCS的鲁棒H∞控制器存在充分条件,且将控制器的求解问题转化为一个有限维LMI凸优化问题,便于数值计算。所设计的控制器可以保证系统渐近稳定且具有一定的H∞扰动抑制水平γ。数值仿真表明提出控制器设计方法的有效性。 展开更多
关键词 网络控制系统(NCS) H∞控制 时变采样周期 数据丢包 Bernoulli分布
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具有不确定丢包率和时变采样周期的Delta算子系统故障检测 被引量:3
5
作者 张端金 张银双 《控制与决策》 EI CSCD 北大核心 2021年第5期1101-1109,共9页
研究一类由Delta算子描述具有不确定丢包率的时变采样网络控制系统故障检测问题.数据包丢失发生在传感器至控制器、控制器到执行器的数据传输过程中,丢包模型采用两个相互独立的伯努利随机变量表示,假设传感器至控制器通道中的丢包率是... 研究一类由Delta算子描述具有不确定丢包率的时变采样网络控制系统故障检测问题.数据包丢失发生在传感器至控制器、控制器到执行器的数据传输过程中,丢包模型采用两个相互独立的伯努利随机变量表示,假设传感器至控制器通道中的丢包率是不确定的,其均值由常数和不确定值两部分组成.时变采样周期利用有限长切换序列表示可降低保守性.采用Delta域的Lyapunov函数方法,提出所考虑的增广系统渐近稳定且具有H∞性能的充分条件.基于线性矩阵不等式得到故障检测滤波器的相应参数,数值仿真结果验证了所提方法的可行性和有效性. 展开更多
关键词 网络控制系统 故障检测 数据包丢失 时变采样周期 DELTA算子 线性矩阵不等式
原文传递
具有时变采样周期的水箱液位系统保性能控制
6
作者 董晓波 俞立 张丹 《系统科学与数学》 CSCD 北大核心 2016年第7期948-960,共13页
研究了具有控制输入饱和约束和时变采样周期的水箱液位系统保性能控制问题.首先,基于液体动力学对水箱液位系统进行建模,并用M序列激励水箱得到的实测数据进行模型验证.其次,根据采样周期的不同,将液位系统建模成一个具有多个子系统的... 研究了具有控制输入饱和约束和时变采样周期的水箱液位系统保性能控制问题.首先,基于液体动力学对水箱液位系统进行建模,并用M序列激励水箱得到的实测数据进行模型验证.其次,根据采样周期的不同,将液位系统建模成一个具有多个子系统的离散时间切换系统.基于李雅普诺夫稳定性原理及平均驻留时间方法,给出具有控制输入饱和约束的最优保性能的状态反馈控制器存在条件,并将控制器增益的求解转化为一个凸优化问题.最后,将控制算法应用于水箱液位系统实验平台.实验结果验证了控制算法的有效性. 展开更多
关键词 时变采样周期 保性能控制 控制输入约束 平均驻留时间方法 水箱液位系统
原文传递
具有时变采样周期的网络控制系统的H_∞控制 被引量:11
7
作者 王玉龙 杨光红 《信息与控制》 CSCD 北大核心 2007年第3期278-284,共7页
研究了具有时变采样周期的网络控制系统的H∞鲁棒控制器设计问题.提出了基于变采样周期的切换方法(采样周期在有限集合内切换),并利用该方法将存在时变采样周期、长时延以及丢包的网络控制系统建模为切换系统.在此基础上,通过把一个非... 研究了具有时变采样周期的网络控制系统的H∞鲁棒控制器设计问题.提出了基于变采样周期的切换方法(采样周期在有限集合内切换),并利用该方法将存在时变采样周期、长时延以及丢包的网络控制系统建模为切换系统.在此基础上,通过把一个非凸的可行性问题转化为受线性矩阵不等式约束的多目标优化问题,研究了网络控制系统的H∞控制器设计方法.仿真结果验证了基于采样周期切换的H∞控制器设计方法的有效性. 展开更多
关键词 网络控制系统 H∞控制 切换 时变采样周期
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变采样网络控制系统的最优保性能控制 被引量:6
8
作者 陈惠英 李祖欣 王培良 《信息与控制》 CSCD 北大核心 2011年第5期646-651,657,共7页
针对具有时变有界采样周期和时延的网络控制系统,首先将其建模成一类离散动态区间系统.在此基础上,对一个给定的二次型性能指标,研究了系统的保性能控制问题,基于线性矩阵不等式(LMI)给出最优保性能控制器设计方法.利用LMI工具箱,求解... 针对具有时变有界采样周期和时延的网络控制系统,首先将其建模成一类离散动态区间系统.在此基础上,对一个给定的二次型性能指标,研究了系统的保性能控制问题,基于线性矩阵不等式(LMI)给出最优保性能控制器设计方法.利用LMI工具箱,求解十分方便.仿真结果表明该方法的有效性. 展开更多
关键词 网络控制系统 区间系统 时变采样周期 时延 线性矩阵不等式
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时变有界变采样网络控制系统的保性能控制 被引量:2
9
作者 李媛 张国山 孙琨秋 《沈阳化工大学学报》 CAS 2016年第4期378-384,共7页
考虑采样周期和时延是时变不确定的,研究网络控制系统的保性能控制问题.首先将其建模成离散系统,将周期和时延的不确定性利用泰勒公式转化成系统矩阵的不确定性,并将系统转化为动态区间系统,通过求解线性矩阵不等式的最优解设计最优保... 考虑采样周期和时延是时变不确定的,研究网络控制系统的保性能控制问题.首先将其建模成离散系统,将周期和时延的不确定性利用泰勒公式转化成系统矩阵的不确定性,并将系统转化为动态区间系统,通过求解线性矩阵不等式的最优解设计最优保性能控制器.由于该方法同时考虑了周期和时延的变化,因此设计的控制器更符合实际,仿真结果表明该方法简单有效. 展开更多
关键词 网络控制系统(NCSs) 变采样周期 区间系统 保性能控制
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具有时变采样周期的网络化控制系统故障检测 被引量:1
10
作者 樊金荣 方华京 《计算机工程》 CAS CSCD 2013年第3期289-294,共6页
针对具有时变采样周期和时延的网络化控制系统(NCS)故障检测问题,通过矩阵Jordan变换,将时变采样周期与时延的不确定性转化为NCS系统结构参数的不确定性,建立离散时间凸多面体不确定系统模型。设计鲁棒故障检测滤波器(RFDF)作为残差发生... 针对具有时变采样周期和时延的网络化控制系统(NCS)故障检测问题,通过矩阵Jordan变换,将时变采样周期与时延的不确定性转化为NCS系统结构参数的不确定性,建立离散时间凸多面体不确定系统模型。设计鲁棒故障检测滤波器(RFDF)作为残差发生器,将故障检测问题转化为RFDF的设计问题,通过线性矩阵不等式给出滤波器存在的充分条件。数值仿真结果表明,所设计的RFDF滤波器能较快复现故障信号,对外部干扰和不确定的采样周期及时延具有鲁棒性。 展开更多
关键词 网络化控制系统 时变采样周期 时延 凸多面体不确定系统 鲁棒故障检测滤波器 线性矩阵不等式
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时变采样网络控制系统的容错控制器设计 被引量:1
11
作者 樊金荣 《中南民族大学学报(自然科学版)》 CAS 2011年第3期80-84,共5页
研究了具有时变采样周期的网络控制系统在执行器故障时的容错控制器设计问题.首先,将时变采样周期的不确定性转化成系统结构参数的不确定性,建立了时变采样周期网络控制系统的离散模型;在此基础上,设计了状态反馈容错控制器,保持闭环网... 研究了具有时变采样周期的网络控制系统在执行器故障时的容错控制器设计问题.首先,将时变采样周期的不确定性转化成系统结构参数的不确定性,建立了时变采样周期网络控制系统的离散模型;在此基础上,设计了状态反馈容错控制器,保持闭环网络控制系统稳定并满足给定的LQR性能指标,该控制器参数通过求解线性矩阵不等式(LMIs)得出.最后,通过实例阐述了上述设计过程,仿真结果证明:此方法是有效的. 展开更多
关键词 网络控制系统 容错控制 时变采样周期 LQR性能指标 线性矩阵不等式
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时变采样周期网络化系统混合鲁棒H2/H∞控制
12
作者 樊金荣 方华京 《华中科技大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第9期66-71,共6页
针对存在时变采样周期和时延的网络化控制系统,讨论混合鲁棒H2/H∞控制性能约束下控制问题.通过矩阵Jordan变换,将时变采样周期和时延的不确定性转变为系统参数的不确定性,建立了离散时间凸多面体不确定系统模型.利用矩阵不等式方法,设... 针对存在时变采样周期和时延的网络化控制系统,讨论混合鲁棒H2/H∞控制性能约束下控制问题.通过矩阵Jordan变换,将时变采样周期和时延的不确定性转变为系统参数的不确定性,建立了离散时间凸多面体不确定系统模型.利用矩阵不等式方法,设计了满足混合鲁棒H2/H∞性能的控制状态反馈控制器.对不稳定的连续时间系统,该控制器能使闭环系统保持渐近稳定并对外界干扰具有良好的抑制性.控制器存在的充分条件和具体参数通过求解线性矩阵不等式给出,计算简单.数值仿真结果表明所设计控制器的有效性. 展开更多
关键词 网络化控制系统 时变采样周期 混合H2/H∞控制 凸多面体不确定 线性矩阵不等式
原文传递
被动变采样周期网络控制系统的H_∞控制器设计 被引量:3
13
作者 尚展垒 朱训林 邓依群 《微计算机信息》 北大核心 2007年第24期128-129,52,共3页
本文研究了具有被动变采样周期网络控制系统的H∞控制器设计问题。提出了基于采样周期切换的方法(采样周期在有限集合内切换),并利用该方法将具有时变采样周期及时延的网络控制系统建模为切换系统。在此基础上,通过求解满足一组线性矩... 本文研究了具有被动变采样周期网络控制系统的H∞控制器设计问题。提出了基于采样周期切换的方法(采样周期在有限集合内切换),并利用该方法将具有时变采样周期及时延的网络控制系统建模为切换系统。在此基础上,通过求解满足一组线性矩阵不等式约束的多目标优化问题,研究了网络控制系统的H∞控制器设计方法。仿真结果验证了基于采样周期切换的H∞控制器设计方法的有效性。 展开更多
关键词 网络控制系统 H∞控制 切换 被动变采样周期
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大时变纯滞后的PIP控制器的实现 被引量:3
14
作者 徐进学 李玉琴 李元 《沈阳化工学院学报》 1997年第3期218-225,共8页
介绍旨在消除大纯滞后影响的PIP控制器的基本原理.针对大时变纯滞后的PIP控制器的实现问题,提出了一种根据变纯滞后的大小而动态改变采样周期来模拟纯滞后时间的方法,并给出了递推公式.仿真结果表明,这种方法对大时变纯滞后... 介绍旨在消除大纯滞后影响的PIP控制器的基本原理.针对大时变纯滞后的PIP控制器的实现问题,提出了一种根据变纯滞后的大小而动态改变采样周期来模拟纯滞后时间的方法,并给出了递推公式.仿真结果表明,这种方法对大时变纯滞后的对象具有优良的控制性能,并且简单、实用、易于在微机上实现. 展开更多
关键词 大时变纯滞后 PIP控制器 控制器
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