文档介绍：摘要随着计算机网络技术的迅速发展及控制规模的日益扩大,通过网络传输信息的控制系统的研究越来越为人们所重视。我们把通过实时的通讯网络构成闭环控制的反馈控制系统称为网络控制系统。与传统的点对点控制系统相比,网络控制系统具有布线少、低成本及诊断维护方便等特点。然而,由通信网络的引入而带来的网络诱导时延、丢包、单包和多包传输等问题使系统的分析和设计变得复杂。本文主要针对网络控制系统中时延和丢包两个基本问题进行了相关研究,主要工作如下:谕笨悸峭缡毖雍褪莅JУ幕∩希芯苛送缈刂葡低车淖刺反馈控制器设计问题。将网络化控制系统建模为异步动态切换系统,构造李亚普诺夫函数,利用线性矩阵不等式理论推导出由数据包丢失率约束的系统时滞相关指数稳定的充分条件。谕笨悸峭缡毖雍褪莅JУ幕∩希荻0闯梢恢痔厥獾时延,利用动态反馈控制器设计提高系统的动态性能,得到了总时延ùǜ衅与控制器之问的时延,控制器与执行器之间的时延谋泶锸剑⒘瞬蝗范ㄍ控制系统模型。基于函数理论,构造了线性矩阵不等式,推导出不确定网络控制系统稳定的充分条件。关键词:网络控制系统时延丢包线性矩阵不等式异步动态切换系统
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聊签缸扭本人签名:善鞋日期二塑雩虹本人签名::,本人声明所呈交的论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知,除了文中特另以标注和致谢中所罗列的内容以外,论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果;也不包含为获得西安电子科技大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中做了明确的说明并表示了谢意。申请学位论文与资料若有不实之处,本人承担一切的法律责任。本人完全了解西安电子科技大学有关保留和使用学位论文的规定,即:研究生在校攻读学位期间论文工作的知识产权单位属西安电子科技大学。学校有权保留送交论文的复印件,允许查阅和借阅论文:学校可以公布论文的全部或部分内容,可以允许采用影印、缩印或其它复制手段保存论文。同时本人保证,毕业后结合学位论文研究课题再攥写的文章一律署名单位为西安电子科技大学。
第一章绪论§计算机控制系统的发展本章主要对网络控制系统的发展背景、研究内容及研究现状进行了简要介绍,最后说明了本文的结构和主要内容。解决这些问题,新型的分御式控制系统——现场总线控制系统应运而生,如图计算机控制系统发展至今先后主要经历了以下几个阶段⋯:传统的集中式控制系统、七十年代中期发展起来的集散控制系统,、八十年代未发展起来的现场总线控制系统,、以及九十年代开始的基于以太网的控制系统。传统的集中式控制系统的典型结构如图。这种系统一般采用一个中央控制单元瓿煽刂萍扑恪⑿畔⒋淼人泄ぷ鳎刂破骱投韵笾涞牧硬捎玫是点对点的连接方式。随着现场采集的信息量的增加,集中式控制系统对中央控制单元的硬件性能要求越来越高,软件编程也愈来愈复杂。因此,、集中监视操作。在这种分层控制系统中,对各个现场设备的控制任务由现场的控制单元完成,总体的控制任务和操作监视等其他任务由中央控制单元完成,从而实现了控制功能和管理信息的分离。但集散式控制系统和集中式控制系统都有一些共同的缺点,那就是随着现场设备的增加,系统布线十分复杂,成本大大提高,以及系统的抗干扰性差、灵活性不够、扩展不方便等。为了从根本上所示。图惺娇刂葡低呈疽馔
§网络控制系统的概述计算机网络是计算机技术与通信技术发展的结晶,、邮电通信、文化教育、商业、国防以及科学研究等各行业得到了越来从整体上看,计算机控制系统已呈现出向网络化、集成化、节点智能化、分布化的发展趋势。例如」芩⒎判郧芳眩刂乒δ芤蚕喽约校视了现场控制的需要,表现出网络化的结构特性,而现场总线控制系统从一丌始便顺应了这一趋势,是完全网络化、分布化的控制系统。.。目前,计算机网络技术发展非常迅速,在工业、农业、越广泛的应用。随着自动控制,微电子技术的发展,大智能控制芯片和智能传感器的不断出现,网络控制系统,已成为许多控制领具有时延和数据丢包的网络化控制系统的分析与设计图集散式控制系统示意图图现场总线控制系统
一方面,通信网络的管理与控制也要求更多的采用控制理论与策略。、生产线甚至现场设备的监视与控制等。网络控制系统的研究融合了控制理论和网络技术,为一交叉学科研究,其研域研究的热点。网络控制系统即网络化的