随机时延网络切换系统H∞控制策略

"该文研究了随机通讯时延下的网络化切换系统，主要涉及H_∞状态反馈控制问题。文章提出了一个适用于数据包在网络中传输时可能出现的一步随机时延情况的控制策略。数据包中包含了系统状态、切换信号和控制信号，其延迟由服从Bernoulli分布的随机变量来描述。为了实现系统的指数稳定性以及具有H_∞扰动衰减性能，作者利用切换Lyapunov函数和基于状态的切换规则设计了状态反馈控制器。控制器的参数通过解决一组线性矩阵不等式（LMI）来确定。数值模拟验证了这种方法的有效性。" 文章深入探讨了网络化切换系统中的控制挑战，尤其是在存在随机通信时延的情况下。随机时延是网络控制系统中的一个常见现象，它可能由于网络拥塞、传输错误或协议处理等因素引起。在这种背景下，系统的行为变得高度不确定，对控制设计提出了更高的要求。 论文关注的是离散切换系统，这些系统在设计的切换律下运行，其目标是实现H_∞状态反馈控制。H_∞控制理论是一种强大的工具，旨在确保系统在有界干扰输入下仍能保持稳定，并且能有效地减少干扰的影响。在这里，目标是使闭环系统在均方意义下指数稳定，同时保证扰动衰减度为γ。这意味着系统不仅能够保持稳定，还能有效地抑制来自外部的干扰。 为了达到这个目标，文章采用了切换Lyapunov函数，这是一种在多模态系统中常用来证明系统稳定性的方法。切换规则基于系统状态，这允许根据实时的系统条件动态调整控制策略。通过构造这样的函数并结合基于状态的切换，可以设计出适应随机时延的反馈控制器。 此外，线性矩阵不等式（LMI）的使用简化了控制器参数的求解过程。LMI是一种强大的数学工具，广泛应用于控制理论中，因为它可以将复杂的问题转化为标准的凸优化问题，从而可以快速有效地找到解决方案。 数值仿真部分展示了所提方法在实际应用中的有效性，验证了即使在随机通信时延的环境下，设计的控制器也能有效地稳定系统并提供良好的H_∞性能。 这篇论文为网络化切换系统在随机通信时延下的H_∞控制提供了理论基础和实用设计方法，对于理解和解决此类系统中的控制问题具有重要的参考价值。