转移概率未知下Markov线性切换系统的H∞控制

徐风风，林瑞全，余康舟

(福州大学电气工程与自动化学院，福建 福州 350116)

网络控制系统(NCS)由于其便于维护、诊断，有利于资源共享及增强了系统的灵活性和可靠性等优点在各个领域得到广泛的应用。网络化控制带来若干优点的同时，由于自身的时延、丢包、时序错乱、网络宽带受限、介质接入限制等问题不可避免地会影响系统的控制性能，甚至导致系统不稳定。因此，如何设计控制器使NCS稳定已经成为当前研究的热点。

针对NCS中的时延问题，一些学者从不同的角度进行了研究。文献[1-5]在处理传感器到执行器之间的时变时延时，通过设置缓冲器的办法将时变时延转化为确定时延，简化了对系统的分析，但却降低了系统的控制性能。研究学者Ray[6]在研究网络控制系统中的分布式诱导时延时，提出了基于一个确定性的状态估计器和线性状态反馈控制律的分布式时延补偿算法。文献[7-8]利用系统模型和额外的系统动态信息，采用预估方法补偿了数据丢包和时延的影响，但降低了设计的保守性。

上述研究方法需要在传输端和接收端设置缓存，增加了网络的繁忙程度，有时会造成网络堵塞。为了解决这个问题，利用网络延迟和数据丢包的时序和概率等信息，将网络延时转化为Markov链，并将NCS建立成Markov切换模型。在Markov切换系统模型中，各个子系统并不是简单的叠加，其模态转移矩阵对切换系统的动态特性起到重要作用。在模态转移概率精确已知的前提下，切换系统的稳定性，滤波，鲁棒控制等问题得到了充分研究[9-12]。……