基于观测器的网络控制系统均方指数稳定控制器设计

本文考虑了具有不可靠数据通信的网络控制系统（NCS）的控制问题。 不可靠的数据通信同时存在于控制通道（从控制器到执行器）和测量通道（从传感器到控制器）中，并可能导致连续的数据包延迟和丢失。 基于所有可能的连续数据包延迟和丢失建立新模型。 基于观察者的控制器被设计为在均方意义上使网络系统指数稳定，并达到规定的H∞干扰衰减水平。 开发了一种迭代算法，通过内点法解决半定规划问题，从而计算出最佳的H∞干扰衰减和控制器参数。 提供了一个说明性示例以说明所提出方法的适用性。

针对具有随机丢包的Lipschitz 非线性网络化控制系统, 研究了系统存在外部干扰情况下的鲁棒故障检测问 题. 由于带宽有限, 传感器-控制器和控制器-执行器的网络通道中存在随机数据包丢失, 鉴于此, 设计一种基于观测器 的故障检测滤波器, 给出存在故障检测滤波器的充分条件, 使误差系统均方指数稳定并达到鲁棒??∞ 干扰抑制水平, 同时给出基于观测残差均方值的故障检测策略. 通过仿真算例验证了所提出方法的有效性.

研究具有随机时变时滞和系统不确定性的网络化切换控制系统基于观测器的鲁棒H∞控制器设计问题.首先,采用满足Bernoulli分布的随机序列来描述数据传输过程中的时变时滞现象;然后,在具有平均驻留时间(ADT)的切换信号下,设计基于观测器的控制器,目的是估计系统的状态以及衡量系统对扰动的鲁棒性;最后,基于李雅普诺夫(LKF)方法给出系统均方指数稳定且具有满意的H∞性能指标的充分条件,并以线性矩阵不等式(LMI)形式给出观测器和控制器的求解方法.仿真结果验证了所提出方法的有效性.