通讯受限网络控制系统的鲁棒H∞滤波与延迟依赖控制

本文主要探讨了一类通讯受限的不确定网络控制系统中的鲁棒H∞滤波器设计问题。针对这类系统，由于通信信道可能存在不稳定因素，如数据包丢失或延迟，研究者在标题"一类通讯受限不确定网络控制系统鲁棒H∞滤波 (2008年)"中关注的是如何在这样的环境下确保控制系统的稳定性与性能。 首先，作者通过引入两个附加的松弛矩阵，巧妙地将Lyapunov矩阵与系统矩阵分离，从而得到一个更为保守性较低的鲁棒H∞性能判据。这种创新的方法允许在设计过程中更好地处理系统不确定性，尤其是在存在凸多面体不确定性的情况下，能够找到与系统不确定性相关的Lyapunov函数，显著降低滤波器设计的保守性。这意味着设计出的滤波器不仅能够适应网络通信条件下的不完美性，还能提供更精确的系统状态估计。 在论文的背景下，研究者特别关注于网络控制系统的实时性和可靠性，因为基于互联网的共享控制系统往往会受到数据包传输时延的影响。通过分析数据包传输特性，特别是其特有的时序现象，作者认识到这对系统建模和控制策略有直接影响。为了解决这个问题，他们提出了利用数据包处理器来处理接收到的信息，这样可以简化系统的动态模型，使得控制设计更加精确。 进一步地，从时滞依赖鲁棒稳定性的角度出发，作者设计了一种状态反馈控制器，旨在确保系统在存在时延的情况下仍能渐近稳定。这种控制器设计考虑了网络通信的动态特性，能够抵抗来自网络延迟的不确定性，提高系统的控制性能和响应速度。 通过仿真和实验验证，结果证实了作者提出的算法的有效性和优越性。它不仅能有效应对网络环境中的复杂性，还展示了在实际应用中显著提高了网络控制系统的控制精度和稳定性，这对于现代工业自动化、远程监控和分布式系统等领域具有重要的理论价值和实践意义。 这篇论文的核心贡献在于针对通讯受限的网络控制系统，提出了一个鲁棒且低保守性的H∞滤波器设计方法，以及一个处理时滞依赖的控制器设计策略，对于提高网络控制系统的稳健性和性能具有关键作用。