网络化控制系统：时变采样周期的混合鲁棒H2/H∞控制策略

"时变采样周期网络化系统混合鲁棒H2/H∞控制 (2012年) - 樊金荣, 方华京 - 华中科技大学学报(自然科学版)" 这篇2012年的学术论文主要探讨了网络化控制系统在面临时变采样周期和时延问题时的混合鲁棒H2/H∞控制策略。网络化控制系统(NCS)是指通过通信网络连接的传感器、控制器和执行器构成的系统，这种系统在实际应用中常常会遇到采样周期不固定以及信号传输延迟的情况，这些问题会对系统的性能和稳定性产生显著影响。 论文首先指出，时变采样周期和时延带来的不确定性可以通过矩阵Jordan变换转化为系统参数的不确定性。矩阵Jordan变换是一种将非对角化的矩阵转化为Jordan标准型的方法，有助于简化复杂系统的分析。通过这种转换，研究人员能够构建一个离散时间的凸多面体不确定系统模型，该模型能够更直观地描绘系统在各种不确定性下的行为。 接下来，论文利用矩阵不等式的方法来设计满足混合鲁棒H2/H∞控制性能的控制器。H2控制关注的是系统输出的均方根值，而H∞控制则关注于抑制外部干扰的影响。混合鲁棒H2/H∞控制旨在同时优化这两个方面，确保系统在有干扰的情况下仍能保持良好的性能和稳定性。 对于不稳定的连续时间系统，设计的控制器可以确保闭环系统渐近稳定，同时有效地抑制外界干扰。控制器的存在条件和具体参数通过求解线性矩阵不等式(LMI)得到，LMI是优化问题中的一种有效工具，其解决方案通常比传统的数值方法更为简便。 通过数值仿真，论文展示了所设计控制器在实际应用中的有效性。这表明，尽管网络化控制系统面临着时变采样周期和时延的挑战，但通过合理的控制策略设计，仍可以实现系统的鲁棒稳定性和性能优化。 总结来说，这篇论文为网络化控制系统的鲁棒控制提供了一种新的解决途径，特别是在处理时变采样周期和时延不确定性时，其方法具有计算简单和实用性高的特点。这对于提升网络化控制系统的可靠性和性能有着重要的理论和实践价值。