PDF《网络串级控制系统的事件触发控制器设计》

文献[5-7]则是对广义网络串级控制系统 收稿日期: 2017-03-10;

修回日期: 2018-01-09. 基金项目: 国家自然科学基金项目(61304249, 61374063);

江苏省自然科学基金项目(BK20161361). 作者简介: 杜昭平 (1978?), 男, 副教授, 博士, 从事复杂网络控制、 广义系统等研究;

袁文荣 (1990?), 男, 硕士生, 从 事网络串级控制的研究. ? 通讯作者. E-mail: [email protected]

1528 控制与决策第33卷 的建模与控制器设计问题展开深入的研究,设计了使 系统稳定的主、 副控制器. 以上研究针对的对象是周期触发的,从系统的分 析与设计角度看,显然更易于接受,但从网络的利用 角度就不再适用了. 因此,近年来学者们又提出了事 件触发控制. 在事件触发控制中,当传输信号超过更 新值时,事件触发机制将得到应用. 也就是说,只有满 足事件触发条件时,控制任务才会执行. 基于事件触 发机制的理论研究和应用目前已经取得一定的成果, 例如将其应用在线性系统中[8-12] :文献[8-10]研究了 基于事件触发机制的具有不确定性传输时延的网络 控制系统的控制器设计方法;

文献[11]将事件触发机 制应用在通信信道的线性控制系统中;

文献[12]是事 件触发机制在广义网络控制系统的应用研究. 同时, 事件触发机制在非线性系统中的研究也取得了一定 的成果[13-17] :文献[14]将事件触发机制应用在模糊控 制系统中,而模糊控制系统是非线性的,采用离散事 件触发的通信方案,将网络时延和非线性系统都统一 到一个网络T-S模糊时滞系统中,然后进行控制器设 计;

文献[15]针对的是具有部分状态和输出反馈的非 线性系统,基于事件触发机制研究其观测器. 以上研 究成果表明,引入事件触发机制后,非线性系统在保 持稳定的情况下还可以提高系统的执行效率,并取得 良好的动态性能. 虽然事件触发机制已经在各类控 制系统中得到一定的应用,但是还没有相关文章将事 件触发机制应用在网络串级控制系统中. 考虑到事 件触发机制和网络串级控制系统的优点,有必要对基 于事件触发机制的网络串级控制系统的控制问题进 行研究. 本文主要考虑的是基于事件触发机制的网络串 级控制系统的主、 副控制器设计问题,事件触发机制 的引入可以有效减少有限网络带宽的不必要浪费, 在此基础上考虑如何设计网络串级控制系统的串级 控制器,其目的是通过分析系统的稳定性设计可靠的 主、 副控制器. 考虑到时延对信号传输的影响,首先建 立带有事件触发机制的网络串级控制系统数学模型;

然后利用李雅普诺夫稳定性理论和线性矩阵不等式 技术,给出在事件触发机制下系统稳定的充分条件, 并........