高速网络下时滞系统最优扰动抑制策略

"这篇论文是2010年7月发表在《控制理论与应用》第27卷第7期的科研成果，作者是唐功友和盖绍婷，来自中国海洋大学信息科学与工程学院。文章探讨了在高速网络环境下，带有控制时滞和测量时滞的系统如何进行最优扰动抑制的问题。" 文章中，作者首先建立了高速通信网络中控制时滞和测量时滞系统的离散化数学模型。这是一个重要的步骤，因为实际系统中往往存在信号传输和处理的时间延迟，这些延迟会影响系统的动态行为和稳定性。通过模型转换，他们能够将有延迟的系统转化为一种形式上的无时滞系统，使得后续的分析和控制设计更为方便。 接下来，作者通过解决离散Riccati方程和Stein方程来设计最优控制律。Riccati方程在控制理论中常用于求解线性二次型最优控制问题，而Stein方程则与状态估计有关，这里的结合表明他们旨在同时优化系统的性能和稳定性。设计的控制律包含了状态反馈、扰动前馈以及控制记忆项，其中前馈项用于抵消扰动的影响，而控制记忆项则补偿控制时滞带来的问题，这是对传统控制策略的一种扩展和改进。 为了克服前馈补偿器物理不可实现的问题，作者构建了一个降维扰动状态观测器。观测器在控制系统中起着关键作用，它能估计系统的未测量状态，从而提供必要的信息来实现输出反馈。通过这种方式，他们设计了一个包含扰动前馈、输出反馈和控制记忆项的动态控制律，确保了整个控制策略的可行性。 仿真实例证明了所设计的最优控制律在抑制系统扰动方面的有效性，这进一步证实了他们的方法对于处理高速网络中的时滞问题具有实际应用价值。该研究对于理解时滞系统在高速网络环境下的动态特性，以及开发更优的控制策略具有重要意义，特别是在通信、自动化和航空航天等领域。 关键词包括：时滞、离散时间系统、网络控制系统、扰动、最优控制和观测器，这些都是该研究领域的核心概念和技术手段。这篇论文对这些主题进行了深入研究，提供了新的理论贡献和实用解决方案。