网络化非线性系统：非脆弱H_∞控制设计

"网络化非线性系统的非脆弱H_∞控制" 本文主要探讨的是网络化非线性系统的非脆弱H_∞控制策略，这是现代控制理论中的一个重要研究领域，特别是在自动化和信息通信技术日益融合的背景下。网络化控制系统（Networked Control Systems, NCSs）是指通过网络进行信息传输和控制的系统，它广泛应用于工业自动化、智能交通、航空航天等领域。然而，网络化控制系统面临一系列挑战，如数据量化、网络诱导时延和数据包丢失等问题，这些因素可能对系统的性能和稳定性造成严重影响。 文章指出，网络化非线性系统中存在参数摄动的问题，这主要是由于网络通信带来的不确定性，如量化误差、时延以及数据包在传输过程中的丢失。为了应对这些问题，作者设计了一种加性非脆弱状态反馈H_∞控制器。这种控制器的设计目标是保证系统在存在不确定性和参数摄动的情况下，仍能实现稳定的控制效果，并满足特定的H_∞性能指标，即抑制系统的干扰到一定程度。 非脆弱控制（Non-fragile Control）是相对于脆弱控制而言，后者容易受到控制器内部参数变化或外部扰动的影响。非脆弱控制器的设计目的是使其在一定程度的参数变化下，仍能保持系统的稳定性和性能要求。在本文中，作者利用Lyapunov稳定性理论来分析系统的稳定性，并借助线性矩阵不等式（Linear Matrix Inequalities, LMI）的方法来求解控制器参数。这种方法具有计算效率高和适用性强的特点，能够有效地处理复杂的系统模型。 通过将数据量化和网络诱导时延视为系统的不确定参数，作者将网络化控制系统建模为马尔可夫跳变系统。马尔可夫跳变系统是一种随机动态系统，其状态转移依赖于一个马尔可夫链，这为处理网络环境中的随机性和不确定性提供了理论基础。 在结论部分，作者通过仿真对比了传统控制器和非脆弱控制器在参数摄动情况下的性能。结果显示，非脆弱控制器即使在参数变化的情况下，也能确保系统稳定，并达到预设的H_∞性能标准，从而证明了所提出控制策略的有效性。 关键词包括：网络化非线性系统、数据量化、网络诱导时延、数据包丢失、非脆弱控制和线性矩阵不等式。这些关键词揭示了本文的研究重点和方法，对理解和研究网络化控制系统的设计和优化具有重要的参考价值。