具有时变时延和丢包的网络控制系统H∞控制

周 颖，郑 凤,何 磊

(南京邮电大学 自动化学院，江苏 南京 210003)

具有时变时延和丢包的网络控制系统H∞控制

周 颖，郑 凤,何 磊

(南京邮电大学 自动化学院，江苏 南京 210003)

针对一类同时具有时变时延和丢包的网络化控制系统，设计使得闭环系统均方意义下指数稳定的H∞状态反馈控制器，并且满足给定的H∞性能指标。已知系统从传感器到控制器之间通道具有数据包丢失和时变时延，控制器到执行器通道具有时变时延。假设网络诱导总时延小于等于一个采样周期，将时延的时变系数转换为系统参数矩阵的不确定性，因此系统被建模为范数有界的不确定系统。使用Bernoulli随机序列描述数据包丢失且数据丢失概率已知。基于线性矩阵不等式(LMI)方法和李雅普诺夫(Lyapunov)稳定性原理，给出并证明了所设计控制器存在的充分条件，并将控制器设计问题转换为求解线性矩阵不等式可行解的问题。最后给出了仿真实例，验证了采用的设计控制器方法的有效性和可行性。

时变时延；丢包；网络控制系统；H∞控制；线性矩阵不等式

0 引 言

在过去十年中，通信、计算机以及控制技术的飞速发展，大大地影响了控制系统的结构。随着控制对象复杂度的增加，控制区域的扩大，传统的控制系统已经满足不了复杂的需求。因此，网络控制系统(NCS)应运而生[1-3]。

在NCS给人们带来极大便利的同时，由于网络自身的特性，也给设计和分析NCS带来了麻烦。其中突出的两个问题就是时延和丢包。网络控制系统在数据传输过程中往往伴随着时延和丢包。……