多通道约束下的网络控制系统的最优跟踪性能  被引量:5

Optimal tracking performance of networked control systems under multi-constraints

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作  者:陈超洋[1,2] 桂卫华 关治洪[3] 池明 周少武 

机构地区:[1]湖南科技大学电气与信息工程学院,湖南湘潭411201 [2]中南大学信息科学与工程学院,湖南长沙410012 [3]华中科技大学自动化学院,湖北武汉430074

出  处:《控制理论与应用》2017年第9期1195-1200,共6页Control Theory & Applications

基  金:国家自然科学基金项目(61503133;51374107;51577057;61672226);国家重大基础研究计划("973"计划)子项(61325309);博士后基金(2016M592449);湖南省自然科学基金(2016JJ6043;14JJ3110);湖南省教育厅科研一般项目(15C0548)资助~~

摘  要:本文针对双通道约束下的线性时不变网络控制系统的随机信号跟踪性能极限问题进行了研究.网络通信包含通信噪声和通信带宽两种信道因素.被控系统考虑是非最小相位和不稳定系统,并且系统包含多个不同的非最小相位零点和多个不同的不稳定极点.对上行通道和下行通道都存在通信带宽约束及高斯白噪声影响的情形,从频域角度,通过采用双自由度控制器和尤拉参数化方法,获得了此类网络控制系统的最优可达的跟踪性能.研究结果表明网络控制系统的跟踪性能极限完全由被控对象的结构特征(非最小相位零点、不稳定极点以及被控对象的系统增益),参考输入信号和网络特性(高斯白噪声的统计特征、通信信道带宽)所决定.最后,仿真结果检证了所得结果的正确性.In this paper, the tracking performance limitations of linear time-invariant networked control systems(NCSs)with two-channel constraints for random reference signal is investigated. Network communication contains channel noise and communication bandwidth. The plant is considered as a minimum phase and unstable system, and the system has distinct multiple non-minimum phase zero and distinct multiple unstable pole. For the cases of up-link and down-link channel with limited bandwidth and additive white Gaussian noise(AWGN) effect, and the optimal tracking performance for networked control systems is obtained by adopting two-degree controllers and Youla-parametric method based on frequency domain. The results show that the optimal tracking performance depends on structural characteristics of the plant(such as the non-minimum phase zeros, unstable poles and gain at all frequencies of the given plant), reference input signal, network characteristics(communication bandwidth, the statistical characteristics of AWGN). Finally, a typical example is given to illustrate the theoretical results.

关 键 词:多通道约束 加性高斯白噪声 跟踪性能 网络控制系统 

分 类 号:TP273[自动化与计算机技术—检测技术与自动化装置]

 

参考文献:

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