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具有延时和数据包丢失的网络控制系统的稳定性 被引量:21
1
作者 樊卫华 蔡骅 +1 位作者 吴晓蓓 胡维礼 《南京理工大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第5期465-468,484,共5页
该文研究了同时具有数据包丢失和网络诱导时延的网络控制系统的建模与稳定性。在数据包传输成功率一定的假设下 ,将网络控制系统建模为具有事件率约束的异步动态系统。利用异步动态系统的相关结论 ,给出网络控制系统指数稳定的充分条件。
关键词 网络控制系统 时延 数据包丢失 异步动态系统
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面向网络诱导时延和数据包丢失补偿的网络化广义预测控制 被引量:6
2
作者 唐斌 章云 +1 位作者 刘国平 桂卫华 《控制理论与应用》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第7期880-890,共11页
针对网络化控制系统中存在的网络诱导时延和数据包丢失,考虑了网络化广义预测控制问题.基于多个数据打包传送的通讯方式以及网络诱导时延和数据包丢失预先可知的假设,提出了一种采用最小预测步长和预测控制增量向量分别补偿网络诱导时... 针对网络化控制系统中存在的网络诱导时延和数据包丢失,考虑了网络化广义预测控制问题.基于多个数据打包传送的通讯方式以及网络诱导时延和数据包丢失预先可知的假设,提出了一种采用最小预测步长和预测控制增量向量分别补偿网络诱导时延和数据包丢失对系统性能影响的新方法,给出了相应的网络化模型预测算法和网络化滚动优化算法,对于被控对象参数未知或缓慢变化的情况,给出了基于递推最小二乘辨识改进算法的网络化反馈修正算法,通过仿真验证了所提出网络化算法的有效性. 展开更多
关键词 网络化广义预测控制 网络诱导时延 数据包丢失 最小预测步长 预测控制增量向量
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具有时延及数据包丢失的广义网络控制系统稳定性分析 被引量:8
3
作者 杜昭平 张庆灵 刘丽丽 《东北大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第1期17-20,共4页
对一类具有时延及数据包丢失的正则、无脉冲广义网络控制系统进行分析,其中传感器采用时钟驱动,控制器和执行器采用事件驱动.假设传输时延小于一个采样周期,数据包传输成功率一定,将广义网络控制系统进行建模为异步动态系统,同时利用李... 对一类具有时延及数据包丢失的正则、无脉冲广义网络控制系统进行分析,其中传感器采用时钟驱动,控制器和执行器采用事件驱动.假设传输时延小于一个采样周期,数据包传输成功率一定,将广义网络控制系统进行建模为异步动态系统,同时利用李雅普诺夫函数和线性矩阵不等式方法,给出系统稳定的充分条件.借助于Matlab LMI工具箱,可在判定系统稳定的同时,获得使系统稳定的状态反馈控制律.最后的仿真实例表明该方法的可行性. 展开更多
关键词 网络诱导时延 数据包丢失 广义网络控制系统 异步动态系统 稳定性
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具有数据包丢失及转移概率部分未知的网络控制系统H_∞控制 被引量:8
4
作者 邱丽 胥布工 黎善斌 《控制理论与应用》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第8期1105-1112,共8页
研究一类具有数据包丢失及状态转移概率部分未知的网络控制系统随机稳定性及H∞控制问题.传感器与控制器之间、控制器与执行器之间存在数据包丢失的网络控制系统被建模成具有4个子系统的跳变系统,4个子系统之间的跳变遵行Markov跳变过程... 研究一类具有数据包丢失及状态转移概率部分未知的网络控制系统随机稳定性及H∞控制问题.传感器与控制器之间、控制器与执行器之间存在数据包丢失的网络控制系统被建模成具有4个子系统的跳变系统,4个子系统之间的跳变遵行Markov跳变过程,并具有部分未知的跳变概率.利用Lyapunov稳定性定理及线性矩阵不等式的求解方法得到该类系统随机稳定的充分条件,并给出了相应的H∞状态反馈控制器的设计方法.数值仿真结果验证了本文方法的正确性和有效性. 展开更多
关键词 H∞控制 网络控制系统 数据包丢失 转移概率部分未知 马尔科夫跳变线性系统
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数据包丢失网络控制系统的保成本控制 被引量:4
5
作者 王艳 陈庆伟 +1 位作者 樊卫华 胡维礼 《控制理论与应用》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第2期249-254,共6页
针对同时具有不确定短时延及数据包丢失的网络控制系统,引入丢包补偿器补偿丢包对系统的影响,当发生数据包丢失时,控制器采用丢包补偿器产生的预估状态代替系统的真实状态计算控制量。同时考虑不确定短时延的影响,将网络控制系统建模为... 针对同时具有不确定短时延及数据包丢失的网络控制系统,引入丢包补偿器补偿丢包对系统的影响,当发生数据包丢失时,控制器采用丢包补偿器产生的预估状态代替系统的真实状态计算控制量。同时考虑不确定短时延的影响,将网络控制系统建模为一类具有参数不确定的离散切换系统.利用线性矩阵不等式(linear matrix inequality,简称LMI)方法给出了系统的保成本控制器和丢包补偿器的协同设计方法,仿真结果表明所提出的方法是有效的。 展开更多
关键词 网络控制系统 切换系统 时延 数据包丢失
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具有多测量数据包丢失的线性离散时变系统故障检测滤波器设计 被引量:11
6
作者 李岳炀 钟麦英 《自动化学报》 EI CSCD 北大核心 2015年第9期1638-1648,共11页
研究存在多数据包丢失现象的线性离散时变系统有限时间域内故障检测滤波器(Fault detection filter,FDF)设计问题.在数据包具有时间戳标记的条件下,设计基于观测器的FDF作为残差产生器,构造两类FDF.其一为H-/H∞-FDF或H∞/H∞-FDF.定义... 研究存在多数据包丢失现象的线性离散时变系统有限时间域内故障检测滤波器(Fault detection filter,FDF)设计问题.在数据包具有时间戳标记的条件下,设计基于观测器的FDF作为残差产生器,构造两类FDF.其一为H-/H∞-FDF或H∞/H∞-FDF.定义故障到残差和未知输入到残差的广义传递函数算子,将此类FDF设计问题转换为随机意义下H-/H∞或H∞/H∞性能指标优化问题.其二为H∞-FDF,将此类FDF设计问题转化为随机意义下的H∞滤波问题.采用基于伴随算子的H∞优化方法,通过求解递推Riccati方程,得到上述两类FDF设计问题的解析解.通过算例验证所提方法的有效性. 展开更多
关键词 线性离散时变系统 数据包丢失 RICCATI方程 H∞滤波 故障检测滤波器
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有时延和数据包丢失的网络控制系统故障检测 被引量:4
7
作者 黄鹤 韩笑冬 王执铨 《南京理工大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第4期387-392,共6页
针对同时存在网络时延和数据包丢失情况下的网络控制系统(NCS),研究了基于观测器的故障检测问题。对网络诱导时延大于一个采样周期的NCS,构建了增广系统模型。对于已知的数据包丢失率,在数据包正常传输和丢包发生的情况下分别设计了故... 针对同时存在网络时延和数据包丢失情况下的网络控制系统(NCS),研究了基于观测器的故障检测问题。对网络诱导时延大于一个采样周期的NCS,构建了增广系统模型。对于已知的数据包丢失率,在数据包正常传输和丢包发生的情况下分别设计了故障观测器,将观测器误差系统视为具有两事件率约束的异步动态系统(ADS),利用ADS理论给出了系统稳定的充分条件,基于矩阵不等式优化理论给出了故障观测器的设计方法。通过计算实际系统和故障观测器输出之间的残差,实现了NCS的故障检测。仿真算例验证了所提出方法的有效性。 展开更多
关键词 网络控制系统 网络诱导时延 数据包丢失 故障检测
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一类具有数据包丢失的长时延网络控制系统的分析与设计 被引量:8
8
作者 谢成祥 胡维礼 《控制理论与应用》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第9期1207-1213,共7页
针对一类网络控制系统,其网络诱导时延大于采样周期且存在数据丢包,研究了其稳定性和控制器的设计.在控制器端设计了一个状态预测器,其预测状态根据传感器的数据进行更新,然后用来确定控制作用.分析了预测误差的收敛性,证明了分离原理... 针对一类网络控制系统,其网络诱导时延大于采样周期且存在数据丢包,研究了其稳定性和控制器的设计.在控制器端设计了一个状态预测器,其预测状态根据传感器的数据进行更新,然后用来确定控制作用.分析了预测误差的收敛性,证明了分离原理是成立的,并依据分离原理分别设计了状态预测器和控制器,给出了参数化设计方法.仿真例子验证了方法的有效性. 展开更多
关键词 网络控制系统 数据包丢失 长时延 分离原理 状态预测器
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存在多步测量数据包丢失的线性离散时变系统鲁棒H_∞故障检测滤波器设计 被引量:9
9
作者 李岳炀 钟麦英 《自动化学报》 EI CSCD 北大核心 2010年第12期1788-1796,共9页
研究了类存在多步测量数据包丢失的线性离散时变系统故障检测滤波器(Fault detection filter,FDF)设计问题.采用基于观测器的鲁棒H∞故障检测滤波器作为残差产生器,将故障检测滤波器的设计问题转化为一类随机时变系统的H∞滤波问题,基于... 研究了类存在多步测量数据包丢失的线性离散时变系统故障检测滤波器(Fault detection filter,FDF)设计问题.采用基于观测器的鲁棒H∞故障检测滤波器作为残差产生器,将故障检测滤波器的设计问题转化为一类随机时变系统的H∞滤波问题,基于Riccati方程推导并证明了其存在的充分必要条件.将滤波器参数矩阵求取转化为二次型优化问题,通过求解Riccati方程,得到滤波器参数矩阵的显式解.算例验证了所提算法的有效性. 展开更多
关键词 故障检测滤波器 线性离散时变系统 多步数据包丢失 RICCATI方程
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具有时延和数据包丢失的网络控制系统状态反馈 被引量:3
10
作者 王燕锋 井元伟 +1 位作者 詹宏维 张可菊 《东北大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第3期310-313,共4页
针对具有时延和数据包随机丢失的网络控制系统,将系统建模为一类含有服从伯努利分布的随机变量的随机控制系统.在此基础上,利用李亚普诺夫理论和鲁棒控制理论,推导出了状态反馈控制器存在的充分条件,并以线性矩阵不等式的形式给出了使... 针对具有时延和数据包随机丢失的网络控制系统,将系统建模为一类含有服从伯努利分布的随机变量的随机控制系统.在此基础上,利用李亚普诺夫理论和鲁棒控制理论,推导出了状态反馈控制器存在的充分条件,并以线性矩阵不等式的形式给出了使闭环系统指数均方稳定的状态反馈控制器的设计方法.仿真实例说明了所用方法的有效性. 展开更多
关键词 时延 数据包丢失 网络控制系统 指数均方稳定 状态反馈
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有数据包丢失的网络控制系统H_∞状态反馈控制 被引量:2
11
作者 谢德晓 韩笑冬 +1 位作者 黄鹤 王执铨 《系统工程与电子技术》 EI CSCD 北大核心 2009年第3期629-633,共5页
研究了有数据包丢失的网络控制系统H∞状态反馈控制问题。考虑网络控制系统中存在数据包丢失的情况,丢包过程建模为有限状态的马尔可夫过程。在此模型的基础上,利用马尔可夫跳变线性系统的理论和线性矩阵不等式方法,给出了保持系统均方... 研究了有数据包丢失的网络控制系统H∞状态反馈控制问题。考虑网络控制系统中存在数据包丢失的情况,丢包过程建模为有限状态的马尔可夫过程。在此模型的基础上,利用马尔可夫跳变线性系统的理论和线性矩阵不等式方法,给出了保持系统均方稳定且满足H∞性能的控制器存在的充分条件,并给出了相应的控制器设计方法。最后数例仿真结果表明了控制器设计方法的有效性。 展开更多
关键词 网络控制系统 数据包丢失 H∞控制 状态反馈 马尔可夫踺变线性系统
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存在干扰和数据包丢失的网络控制系统鲁棒H_∞故障诊断 被引量:2
12
作者 张捷 薄煜明 吴盘龙 《南京理工大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第1期1-6,共6页
针对一类同时存在未知干扰输入和传感器数据包丢失的网络控制系统,假定其可能发生故障,设计了鲁棒H∞状态观测器,对其进行故障检测。首先对此类网络控制系统进行了建模,建立了系统的状态观测器,并将该观测器误差方程等效为离散切换系统... 针对一类同时存在未知干扰输入和传感器数据包丢失的网络控制系统,假定其可能发生故障,设计了鲁棒H∞状态观测器,对其进行故障检测。首先对此类网络控制系统进行了建模,建立了系统的状态观测器,并将该观测器误差方程等效为离散切换系统。然后基于李雅普诺夫稳定性理论,给出了观测器系统为鲁棒H∞状态观测器的充分条件及观测器增益矩阵的求解方法。为了增强鲁棒性和灵敏度,将阈值的选取归结为具有线性不等式约束的最小化问题。最后的仿真示例验证了文中方法的有效性。 展开更多
关键词 网络控制系统 数据包丢失 干扰输入 故障诊断 鲁棒性
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具有数据包丢失的网络控制系统保性能控制 被引量:2
13
作者 宋洪波 俞立 张文安 《控制理论与应用》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第5期913-916,共4页
本文研究了一类具有数据包丢失的网络控制系统(NCSs)的建模和保性能控制问题.通过用两个马尔可夫链分别来描述前向通道和反馈通道的丢包过程,将闭环网络控制系统建模成具有两个模式的马尔可夫随机切换系统.基于线性矩阵不等式技术和李... 本文研究了一类具有数据包丢失的网络控制系统(NCSs)的建模和保性能控制问题.通过用两个马尔可夫链分别来描述前向通道和反馈通道的丢包过程,将闭环网络控制系统建模成具有两个模式的马尔可夫随机切换系统.基于线性矩阵不等式技术和李亚普诺夫方法得到了闭环系统随机稳定的充分条件,并给出了状态反馈保性能控制器的设计方法.最后通过数值算例验证本文结果的有效性. 展开更多
关键词 网络控制系统 数据包丢失 马尔可夫切换系统 随机稳定 保性能控制
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有数据包丢失奇异网络控制系统H_∞控制器设计 被引量:2
14
作者 邱占芝 赵丽娜 石磊 《智能系统学报》 CSCD 北大核心 2015年第1期120-130,共11页
针对广泛存在于许多领域和行业的奇异被控系统模型,考虑网络控制环境下存在的网络诱导时延、数据包丢失、外部扰动、奇异系统结构不稳定性和脉冲行为等复杂因素,利用Lyapunov和线性矩阵不等式方法,研究了状态反馈控制方式下奇异网络控... 针对广泛存在于许多领域和行业的奇异被控系统模型,考虑网络控制环境下存在的网络诱导时延、数据包丢失、外部扰动、奇异系统结构不稳定性和脉冲行为等复杂因素,利用Lyapunov和线性矩阵不等式方法,研究了状态反馈控制方式下奇异网络控制系统H!控制器设计和优化问题,提出了奇异网络控制系统状态反馈H!控制器存在的条件、H!控制器设计及其优化方法以及相应的扰动衰减度求取方法。系统仿真实例表明了提出的设计方法有效且可行。 展开更多
关键词 奇异网络控制系统 H∞控制器设计 LYAPUNOV方法 线性矩阵不等式 数据包丢失 网络诱导时延 脉冲行为 扰动衰减度
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一类有数据包丢失的长时延网络控制系统的最优控制 被引量:1
15
作者 李海涛 唐功友 《中国海洋大学学报(自然科学版)》 CAS CSCD 北大核心 2010年第7期131-135,共5页
研究一类具有数据包丢失的长时延网络控制系统的最优控制问题。首先建立控制器和执行器均采用时钟驱动的长时延网络控制系统的离散时间系统模型,提出1种基于维序策略的数据包丢失判别方法。然后在数据包的最大丢包率和最大连续丢包长度... 研究一类具有数据包丢失的长时延网络控制系统的最优控制问题。首先建立控制器和执行器均采用时钟驱动的长时延网络控制系统的离散时间系统模型,提出1种基于维序策略的数据包丢失判别方法。然后在数据包的最大丢包率和最大连续丢包长度被限定的情况下,提出1种用于补偿丢失数据的估值补偿方法。该方法可以根据历史状态向量和控制向量信息估算出当前的控制量。利用该方法和动态规划算法,导出了离散二次型性能指标下的网络控制系统的最优控制序列,进而给出了最优控制律的实现算法。最后通过1个数值仿真算例,比较了不对丢失数据进行补偿和采用估值补偿2种方法对于系统性能的影响,从而验证了主要结果的有效性和正确性。 展开更多
关键词 网络控制系统 最优控制 数据包丢失 估值补偿
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传输时延和数据包丢失的网络化系统预测控制 被引量:1
16
作者 温银堂 罗小元 《燕山大学学报》 CAS 2011年第4期334-341,共8页
针对具有传输时延和数据包丢失的网络化系统研究了有约束模型预测控制问题。考虑网络控制系统中同时存在时延和丢包的情况,给定时延和丢包的上界值,用预测控制器产生的对应时刻的控制输入补偿网络时延和数据包丢失,通过建立时延状态矩... 针对具有传输时延和数据包丢失的网络化系统研究了有约束模型预测控制问题。考虑网络控制系统中同时存在时延和丢包的情况,给定时延和丢包的上界值,用预测控制器产生的对应时刻的控制输入补偿网络时延和数据包丢失,通过建立时延状态矩阵将系统模型进行分类并视为切换系统,并通过构造切换Lyapunov函数证明了切换系统的稳定性。为了在提高系统性能的基础上减少计算量,利用部分滚动优化方法进行控制器设计,给出了性能指标的上界和系统渐进稳定的充分条件,通过在线求解LMI问题得到状态反馈控制律。仿真研究验证了该方法的有效性。 展开更多
关键词 网络控制系统 传输时延 数据包丢失 预测控制
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有数据包丢失网络控制系统的建模和控制 被引量:2
17
作者 谢成祥 《科学技术与工程》 北大核心 2014年第18期76-80,共5页
针对一类具有不确定时变时延和数据包丢失的网络控制系统,提出了一种控制器设计方法。在控制器节点利用状态预测器,当传感器数据丢失时,用预测状态代替当前对象状态;当传感器数据传输成功时对预测状态进行修正,并应用预测状态来构造控... 针对一类具有不确定时变时延和数据包丢失的网络控制系统,提出了一种控制器设计方法。在控制器节点利用状态预测器,当传感器数据丢失时,用预测状态代替当前对象状态;当传感器数据传输成功时对预测状态进行修正,并应用预测状态来构造控制律。在执行器节点采用缓冲技术将控制器-执行器时延转化为固定实验。与状态预测器相结合,将有数据包丢失的长时延网络控制系统建模为有事件率约束的异步动态系统。根据此模型,以矩阵不等式的形式给出了系统指数稳定的充分条件,通过求解矩阵不等式的可行解获取控制律。仿真算例说明了该方法的有效性。 展开更多
关键词 网络控制系统 矩阵不等式 数据包丢失 异步动态系统 指数稳定性
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诱导延时和数据包丢失的广义网络控制系统的建模及其控制
18
作者 陆锦军 卞艺杰 王执铨 《河海大学学报(自然科学版)》 CAS CSCD 北大核心 2006年第5期578-582,共5页
针对广义网络控制系统的延时和数据包丢失问题,在诱导延时时间小于和大于采样周期T、单包传输和多包传输数据包丢失情况下,建立广义网络控制系统的模型并进行相关控制器设计.最后探讨了使网络控制系统稳定所允许的最大延时界限,为实际... 针对广义网络控制系统的延时和数据包丢失问题,在诱导延时时间小于和大于采样周期T、单包传输和多包传输数据包丢失情况下,建立广义网络控制系统的模型并进行相关控制器设计.最后探讨了使网络控制系统稳定所允许的最大延时界限,为实际控制工程中广义网络控制对象的研究提供了理论依据. 展开更多
关键词 网络延时 数据包丢失 单包传输 多包传输 对象建模 控制器
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具有时延和数据包丢失的广义网络控制系统的稳定性
19
作者 刘丽丽 张庆灵 杜昭平 《东北大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第3期318-320,344,共4页
基于数据包丢失现象和网络诱导时延的存在,当传感器采用时间驱动,控制器和执行器采用事件驱动时,将被控制对象为广义系统的网络控制系统建成异步动态的离散系统模型.利用李雅普诺夫函数方法和线性矩阵不等式方法,给出了广义网络控制系... 基于数据包丢失现象和网络诱导时延的存在,当传感器采用时间驱动,控制器和执行器采用事件驱动时,将被控制对象为广义系统的网络控制系统建成异步动态的离散系统模型.利用李雅普诺夫函数方法和线性矩阵不等式方法,给出了广义网络控制系统指数稳定的充分条件.在判定闭环网络控制系统指数稳定的同时,通过求解线性不等式获得了使系统指数稳定的状态反馈控制律.最后的实例表明方法的可行性. 展开更多
关键词 网络诱导时延 数据包丢失 广义网络控制系统 李雅普诺夫函数 线性矩阵不等式
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存在多个数据包丢失的网络化系统的故障检测
20
作者 张振娟 《计算机工程与应用》 CSCD 北大核心 2011年第36期105-108,共4页
研究一类存在多个数据包丢失的网络化不确定系统的鲁棒故障检测问题。不确定对象为凸多面体离散时间模型。多个数据丢失现象由具有一般概率密度的随机变量描述。利用随机系统的Lyapunov稳定性理论和参数依赖方法给出了使残差信号与加权... 研究一类存在多个数据包丢失的网络化不确定系统的鲁棒故障检测问题。不确定对象为凸多面体离散时间模型。多个数据丢失现象由具有一般概率密度的随机变量描述。利用随机系统的Lyapunov稳定性理论和参数依赖方法给出了使残差信号与加权故障信号之间的误差尽可能小的鲁棒故障检测滤波器的存在性条件。借助于线性矩阵不等式组的可行解得到了故障检测滤波器增益。仿真例子表明了所给方法的有效性。 展开更多
关键词 故障检测 网络化系统 多个数据包丢失
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