鲁棒网络化控制系统设计：兼顾时延、丢包与量化误差

本文研究的焦点是"同时考虑量化误差的网络化控制系统鲁棒性"。在实际的工业控制环境中，网络化控制系统广泛应用于分布式系统，但常常面临诸多挑战，如时变时延、数据丢包以及信息量化带来的不确定性。这篇论文针对这些复杂情况，特别是在执行器失效故障和外部有限能量扰动共存的前提下，探讨了如何设计一个能够抵抗这些干扰的鲁棒控制系统。 论文首先基于参数线性不确定的网络化控制系统模型，引入了状态多时延的概念。作者构建了一个结合时滞和量化误差的Lyapunov-Krasovskii泛函，这是一种常用的稳定性分析工具。通过这个泛函，作者提出了判断不确定网络化控制系统是否具备鲁棒H∞完整性的准则，这涉及到系统性能的优化，确保即使在面对不确定性时，系统仍能维持一定程度的稳定性和可靠性。 进一步地，论文深入探讨了在保证故障网络化控制系统稳定运行的前提下，最大允许时延和最大允许量化误差的限制。这两个参数的确定对于保证系统的实际应用至关重要，它们直接关系到H∞性能指标，即系统的抗干扰能力。通过对这些参数的优化，作者提供了鲁棒H∞最优容错控制器的设计方法，这种方法考虑了时延的下界，避免了过度保守的估计，提高了设计的实用性。 在证明过程中，作者巧妙地引入了适当的自由权矩阵变量，同时保持了模型的原始形式，从而减少了理论推导的保守性。这种方法不仅简化了计算，还提高了控制策略的实际效能。最后，通过仿真结果验证了所提出的控制策略的有效性，证明了其在实际网络化控制系统的鲁棒性和容错性能上的优越性。 这篇论文对网络化控制系统的复杂性进行了深入研究，提出了针对时变时延、丢包和量化误差的有效控制策略，为实际工业过程中的动态系统故障诊断与容错控制提供了理论支持和技术指导。这对于提高网络化控制系统的稳定性、可靠性和整体性能具有重要意义。