基于LMI的网络控制系统渐进跟踪控制器设计与稳定性分析

"这篇论文《基于LMI方法的网络控制系统跟踪控制器设计》由郭雯婷、王中杰、郭亚锋和张健伟四位作者合作完成，发表于同济大学控制理论与控制工程系，探讨了在存在网络不确定性因素，如时延和数据包丢失的网络控制系统中的跟踪控制器设计问题。作者针对这类系统，提出了一个关键的创新，即利用线性矩阵不等式（LMI）方法来设计能够保证输出渐进跟踪的控制器。 在论文中，作者首先定义了网络控制系统的基本概念，强调了网络化控制系统的优点，如资源共享、远程操作等，同时也指出了网络环境中的挑战，即时延和数据包丢失对系统性能的影响。为了克服这些挑战，他们将研究重点转向了考虑参考输入的网络控制系统，因为这种类型的控制在诸如机器人控制和航空航天等领域具有广泛应用。 作者利用LMI方法建立了设计跟踪控制器的必要条件，并通过解决受LMI约束的凸优化问题，提供了一种实用的设计策略。这种方法确保了闭环系统能够渐进地跟踪外部阶跃参考信号，从而提高了系统的动态响应性能。同时，论文还理论性地证明了所设计的渐进跟踪控制器的渐进稳定性，进一步强化了其有效性。 文中提到的先前研究主要集中在零参考输入的网络控制稳定性上，而本文则扩展到了参考输入的跟踪控制问题，这填补了文献研究的一个空白。尽管引入参考信号增加了系统的复杂性，但通过LMI方法的成功应用，作者展示了如何处理这种复杂性，为实际网络控制系统的设计提供了新的理论支持。 这篇论文不仅深化了对网络控制系统的理解，还提出了一种在有不确定性和网络挑战的环境中设计跟踪控制器的有效方法，这对于推进网络控制系统的实际应用具有重要的理论和实践价值。"