时变时延网络控制系统：输出反馈镇定与降阶控制器设计

"时延相关网络控制系统的输出反馈镇定 (2014年) - 烟台大学学报(自然科学与工程版)，张雪峰，沈艳霞，童向荣" 本文研究了在网络控制系统（NCS）中，面对传感器与控制器间产生时变时延情况下的输出反馈镇定问题。时延现象在网络通信中普遍存在，它可能导致系统不稳定或性能下降，因此对这类问题的研究至关重要。作者采用了时延相关切换控制器，这是一种能够适应时延变化的控制策略。 首先，通过Lyapunov-Krasovskii泛函方法，这是一种稳定性分析的经典工具，该方法利用 Lyapunov 函数来证明系统的稳定性。结合广义模型变换技术，研究人员建立了一组线性矩阵不等式（LMI）条件，这些条件确保了闭环系统的渐近稳定性。LMI 是解决系统稳定性问题的常见数学框架，可以方便地用数值方法求解。 文章指出，所设计的控制器不仅保证了系统的稳定性，而且具有降阶特性，这意味着控制器的复杂度较低，有利于实际应用。这一方法的优势在于，它能够处理时变时延的不确定性，而不仅仅是常值或随机时延。 论文还引用了相关文献，如文献[4]，它采用混合系统方法探讨了常值网络时延的NCS稳定性及控制器设计，以及文献[5]，该文献关注输入延迟和测量输出延迟情况下的NCS，并提出了一种基于Lyapunov函数的输出反馈镇定控制器设计方法。这些前期工作为本文的研究提供了理论基础。 通过仿真算例，作者验证了所提出方法的有效性，这表明在实际网络控制系统中，采用时延相关切换控制器可以有效地解决时延带来的稳定性问题，提高了系统的控制性能。 这项研究对NCS领域的贡献在于提供了一种适用于时变时延环境的新型控制器设计方法，为理解和解决网络控制系统中的时延问题提供了新的思路。对于从事网络控制、自动化和系统工程的科研人员，这篇论文提供了重要的理论指导和技术参考。