时延相关网络控制系统的输出反馈镇定

张雪峰,沈艳霞,童向荣

(1.江南大学理学院,江苏 无锡 214122;2.江南大学物联网工程学院,江苏 无锡 214122;3.烟台大学计算机学院,山东 烟台 264005)

网络控制系统(networked control system,NCS)是采用通信网络将分布的控制器、传感器、执行器连接的闭环控制系统．网络控制系统具有易于部署、维护和可实现远端控制等特点,所以相关领域的应用得到了迅速发展．同时,因为通信网络的引入,出现了一些新的问题,比如数据丢包、网络诱导时延、错序等,造成了系统不稳定或性能下降．目前,NCS已经成为学者的研究热点[1-3]．

时延现象在通信网络中是不可避免的问题．时延可能是常值的、时变的、随机的,给系统分析和设计带来很大的难度,从而获得了广泛的关注,也得到了一些重要成果．文献[4]采用混合系统方法分析了具有常值网络时延的NCS稳定性和控制器设计问题．文献[5]对存在输入延迟和测量输出延迟情形的NCS进行了研究,基于一个Lyapunov泛函,提出了输出反馈镇定控制器存在的充分条件．网络时延常具有一定程度的随机表现,所以随机建模成为此类问题研究的重要方法．Seiler研究了具有随机丢包的网络系统控制模型,基于Markov跳变参数的离散线性系统来进行设计H∞最优控制器[6]．文献[7]采用满足Bernoulli分布的二进制序列来描述数据传输的随机时延,利用矩阵不等式方法给出了动态输出反馈控制器存在的充分条件．

在实际情形中,因为通信网络结构的复杂性和网络应用的不确定性,造成通信网络时延……