离散事件触发鲁棒容错控制：非线性网络系统安全性与执行器饱和

"该文研究了具有安全度(α-Safety Degree)的不确定非线性网络控制系统(NNCS)的离散事件触发鲁棒容错控制策略。文章提出了一种离散事件触发通信方案(DETCS)，并在考虑执行器饱和的情况下，构建了NNCS的闭环故障模型。通过依赖于延迟的Lyapunov-Krasovskii函数，作者给出了确保系统在两种不同事件触发条件下的渐近稳定性的充分条件，并保证了容错性不变式集的安全度。此外，文章还提出了基于线性矩阵不等式的鲁棒容错控制器设计方法及事件触发权重矩阵的优化策略。仿真结果验证了所提出的控制策略能有效提高系统的安全裕度，改善动态性能并减少通信负担。实验部分对比分析了不同事件触发条件的影响。" 在非线性网络控制系统中，离散事件触发控制是一种有效的节能和提高性能的方法。这篇研究论文关注的是在存在不确定性、执行器饱和以及故障情况下如何实现系统的鲁棒容错控制。首先，文章提出了一种离散事件触发通信方案，这种方案可以减少不必要的通信，从而降低网络负担。执行器饱和是指实际系统中执行器输出受到物理限制，不能无限增大或减小，这种情况在许多工程应用中是常见的。 接下来，作者构建了一个包含执行器饱和的NNCS闭环故障模型，这使得他们能够分析系统在发生故障时的行为。通过Lyapunov-Krasovskii函数，他们建立了稳定性分析的基础，这是一种广泛用于非线性系统稳定性证明的工具。函数依赖于延迟，这是因为网络控制系统中的通信延迟通常会影响系统的稳定性。 文章的核心贡献在于提供了保证系统渐近稳定性的足够条件，同时确保系统的安全度(α-Safety Degree)。安全度是衡量系统在故障发生后仍能保持其功能的重要指标。作者还提出了一种设计鲁棒容错控制器的方法，该控制器能适应不确定性并处理潜在的故障情况。控制器设计与事件触发权重矩阵的选择是通过线性矩阵不等式（LMI）进行的，这是一种常用的数值优化工具，可用于解决控制系统的设计问题。 仿真结果证实了所提出的控制策略的有效性，它提高了系统的安全裕度，即系统在容错状态下仍然能够正常运行的能力。同时，动态性能得到改善，表明控制策略能有效地调整系统响应。此外，通过减少通信次数，降低了系统的通信负荷，这对于资源有限的网络环境至关重要。 最后，实验部分对两种不同的事件触发条件进行了比较分析，这有助于理解不同触发策略对系统性能和安全度的影响，为实际应用提供了指导。 这篇研究论文为非线性网络控制系统的鲁棒容错控制提供了一个新的视角，特别是在考虑安全度和执行器饱和的情况下。提出的控制策略和分析方法对于理解和改进这类系统的性能具有重要的理论和实践意义。