不确定网络控制系统的死区调度与控制协同设计方法  

Dead band scheduling and control co-design method for uncertain networked control systems

作　　者：谢蓉华[1] 樊卫华[1] 王冲[1] 陈庆伟[1] 

机构地区：[1]南京理工大学自动化学院,江苏南京210094

出　　处：《南京理工大学学报》2016年第6期643-652,共10页Journal of Nanjing University of Science and Technology

基　　金：国家自然科学基金(61673219);江苏省高校优秀中青年教师和校长境外研修项目;江苏省政策引导类计划(产学研合作)前瞻性联合研究项目(BY2016004-07);江苏省"六大人才高峰"项目(XNYQCCXTD-001);天津市科技重大专项与工程项目(15ZXZNGX00250)

摘　　要：针对具有不确定性的多输入多输出(MIMO)网络控制系统,提出了1种调度与控制协同设计方法。为改善网络服务质量(Qo S),将死区调度策略应用于MIMO网络控制系统,并将该系统建模为一类具有不确定性和时延的离散线性系统。为补偿网络诱导时延的影响,构造了1种状态观测器和反馈控制器。基于Lyapunov函数法和锥补线性化方法,给出了系统渐近稳定的充分条件及控制器设计的迭代求解法。针对死区阈值的优化,提出了1种基于二分法的阈值优化迭代算法。仿真算例表明该文方法是有效的。mA novel scheduling and control co-design method for a multiple input multiple output （MIMO） networked control system with uncertainties is proposed here. A dead band schedulingstrategy is applied to the MIMO networked control system to improve quality of service （ QoS） , and the control system is modeled as a discrete linear system with uncertainties and delay. An observer and feedback controller is proposed to deal with the network induced delay. The sufficient condition for asymptotically stable and a controller design iteration approach are delivered using the Lyapunov function and cone complement linearization. An iterative algorithm for threshold optimization based on the bisection method is given to optimize the dead band threshold. Numerical simulation results demonstrate the effectiveness of this method.

关 键 词：网络控制系统 死区调度 协同设计 多输入多输出 服务质量 离散线性系统 观测器 反馈控制器 锥补线性化方法 

分 类 号：TP13[自动化与计算机技术—控制理论与控制工程]