网络化控制系统鲁棒性分析：基于拟T-S模糊模型

"该资源是一篇2011年发表在《华中科技大学学报（自然科学版）》上的论文，由章红、方华京和任先平共同撰写，研究了基于拟T-S模糊模型的网络化控制系统的鲁棒性分析。该研究考虑了在网络化控制系统(NCS)中常见的时延和丢包问题，并采用了线性矩阵不等式(LMI)方法来证明系统的稳定性。此外，论文还探讨了在存在外部扰动输入情况下的反馈控制器设计，通过二阶倒立摆系统的数值分析验证了控制策略的鲁棒性。" 这篇论文主要研究了在网络化控制系统(NCS)中的关键问题——时延和丢包对系统性能的影响。在时间驱动的工作模式下，传感器、控制器和执行器之间的通信是NCS的关键环节，而时延和丢包是这种通信中常见的现象。论文提出了一种创新的拟T-S模糊模型，用以描述和分析这些问题。 首先，论文将时延和丢包的概率作为模糊系统的隶属度，这使得模型能够更准确地反映实际网络环境中的不确定性。根据丢包可能发生的系统不同环节（如传输、处理或接收端），论文构建了相应的系统模型。通过这种方法，可以更全面地理解和分析丢包对系统动态行为的影响。 接着，论文运用线性矩阵不等式(LMI)工具来证明在这些模型下的系统稳定性。LMI是一种强大的分析工具，它能有效地求解控制系统的设计和分析问题，例如稳定性条件的验证。通过对LMI的求解，作者能够确定系统参数的范围，确保即使在存在时延和丢包的情况下，系统仍然保持稳定。 此外，论文进一步探讨了在存在外部扰动输入时的控制策略。通过设计适当的反馈控制器，可以增强系统的鲁棒性，使其能够抵御不确定性和干扰。为了验证所提出的控制策略的有效性，论文选择了二阶倒立摆系统进行数值分析。倒立摆是一个经典的控制理论问题，其复杂性和不稳定特性使其成为检验控制策略的理想模型。 这篇论文对网络化控制系统的鲁棒性进行了深入研究，提出了新的建模方法和控制策略，并通过实例分析证明了其有效性。这一研究对于理解和改善网络化控制系统在实际应用中的性能具有重要的理论和实践价值。