网络控制系统:饱和非线性约束下的鲁棒H∞优化
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更新于2024-08-11
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"具有饱和非线性约束的网络控制系统鲁棒H∞优化控制 (2008年) - 李金娜, 张庆灵, 韩世迁"
本文研究了在网络控制系统中,如何处理随机时延和数据包丢失带来的稳定性问题。在考虑系统不确定性以及外部输入干扰的情况下,研究者引入了控制输入的饱和非线性约束,以建立一个通用的系统模型。饱和非线性约束是指当控制输入超出一定范围时,其效果不再线性增加,而是达到一个上限或下限,这在实际系统中是常见的现象。
基于Lyapunov稳定性理论,论文提出了一种鲁棒稳定性的充分条件,适用于具有饱和非线性约束的网络控制系统。Lyapunov方法是一种常用的方法,通过构造一个Lyapunov函数来分析系统的稳定性,如果这个函数能证明系统状态的总能量是减小的,那么系统就是稳定的。
进一步,作者们探讨了如何设计控制器以实现γ次优和最优的鲁棒H∞控制。H∞控制旨在最小化系统输出对干扰的响应,同时保证系统的稳定性。他们给出了使系统满足这些性能指标的充分条件,并导出了最优H∞镇定输出反馈控制律。镇定输出反馈控制是通过控制系统的输出来反馈调节控制输入,以确保系统的稳定性。
仿真结果证实了所提出的H∞镇定判据的有效性,同时证明了在饱和约束条件下实施的鲁棒H∞优化控制策略是切实可行的。这表明,即使在网络控制环境中存在诸多不确定性和干扰,该方法也能提供稳健的控制性能。
关键词:网络控制系统;饱和非线性约束;随机时延;数据包丢失;鲁棒H∞优化控制
该研究对于理解和解决网络控制系统的复杂动态行为,特别是在通信网络受限的环境下,提供了理论依据和技术手段。对于实际应用,如工业自动化、航空航天控制等,具有重要的指导意义。
2017-03-02 上传
2021-05-28 上传
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