多故障网络控制系统的H∞容错与稳定性研究

本篇论文主要关注的是多故障网络控制系统的研究，特别是在存在传感器失效、随机丢包和时延等复杂故障情况下的控制策略。网络控制系统由于其依赖于网络通信，面临着诸如数据传输不完整、时延和不确定性等问题，这对其稳定性及性能产生了显著影响。作者针对这一挑战，首先构建了一个随机切换系统模型，考虑了数据丢失和时延的影响，并利用鲁棒H∞控制理论来确保系统的渐近稳定性以及达到一定的性能指标。 H∞控制是一种广泛应用在不确定系统中的控制方法，它强调在保证系统稳定性的同时，最大限度地减小系统的性能衰减。论文的核心内容是设计了一种控制器，通过对系统状态方程（1）的分析，结合Lyapunov函数和线性矩阵不等式（LMI）方法，确定了在多重故障条件下，使系统在模态依赖下保持稳定且性能最优的控制参数条件。 针对传感器失效的情况，作者进一步扩展了研究，提出了一个传感器失效模型，并通过控制器设计探讨了在传感器失效情况下系统的稳定条件。这种设计旨在提高闭环网络控制系统的鲁棒性，即使面对多种故障，也能维持系统的正常运行。 论文通过仿真实例来验证其理论分析和控制器设计的有效性。仿真结果展示了在处理多故障网络控制系统时，所提出的H∞控制方法能够在保证系统稳定性的同时，显著改善系统的动态性能。这篇论文不仅提出了理论框架，还提供了实际应用的解决方案，对于网络控制系统的故障容忍性和性能优化具有重要的理论和实践价值。