网络控制系统信道调度和控制器协同设计

王 丽 媛， 岳 伟， 庄 严*

( 1.大连理工大学 电子信息与电气工程学部 控制科学与工程学院, 辽宁 大连 116024；2.大连海事大学 信息科学技术学院， 辽宁 大连 116026 )



网络控制系统信道调度和控制器协同设计

王 丽 媛1， 岳 伟2， 庄 严*1

( 1.大连理工大学 电子信息与电气工程学部 控制科学与工程学院, 辽宁 大连 116024；2.大连海事大学 信息科学技术学院， 辽宁 大连 116026 )

以网络控制系统为研究对象，讨论信道受限和丢包对系统性能的影响．假设在任意采样时刻只有部分系统可以接入信道，且系统在进行数据传输时会发生丢包现象．首先，将丢包过程描述为独立的伯努利过程，根据每个系统的信道接入状态，建立系统的切换模型；然后，利用平均驻留时间技术，得到系统指数均方稳定的充分条件以及信道的可调度条件；最后，根据以上结果，给出系统信道调度策略和控制器的协同设计算法，使得系统镇定的同时具有理想的衰减率．

网络控制系统；信道受限；丢包；指数均方稳定

0 引 言

在过去的几十年里，网络控制系统一直是人们研究的热点问题之一，其可靠性高、易于安装维护等特点，使得网络控制系统被用于各行各业，如交通系统、工业控制和化学过程等[1-2]．网络控制系统中通信网络的引入使得用户之间实现了资源共享和协调协作，但同时也带来了一些不利因素，如丢包[3]、信道受限[4]和网络诱导时延[5]等．这些不利因素常常使得网络控制系统性能下降甚至不稳定，如果不能……