网络控制系统的输出反馈控制 (纪雯).ppt
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1、1,网络控制系统的输出反馈控制,答 辩 人:纪 雯指导教师:杨光红 教授,2023年6月23日,2,论文基本内容:,3,网络控制系统的研究背景,缺点:布线复杂,成本高,系统可靠性、抗干扰性和灵活性差。,传统控制模式,4,网络控制系统的结构与特点,5,网络控制系统的基本问题,节点驱动方式 网络诱导时延 网络调度 单包和多包传输 数据包的时序错乱 数据包的丢失 时钟同步,如何补偿?,6,输出反馈控制器的设计,7,基于时延切换的NCS静态输出反馈控制,8,基于时延切换的NCS静态输出反馈控制,图1,9,被控对象:,化简得:,基于时延切换的NCS静态输出反馈控制,引入函数:,10,则闭环系统为:,定理
2、1:,基于时延切换的NCS静态输出反馈控制,静态输出反馈控制器:,11,仿真算例:,图2 状态轨线图,基于时延切换的NCS静态输出反馈控制,12,基于观测器的NCS输出反馈控制,13,基于观测器的NCS输出反馈控制,图3,14,基于观测器的NCS输出反馈控制,被控对象模型为:,定义估计误差为:,定义增广向量为:,15,基于观测器的NCS输出反馈控制,16,由子系统 描述的事件的事件率:,丢包率,定义1:对任意给定的初始条件,系统(8)的解满足 则系统(8)是全局指数稳定的。,基于观测器的NCS输出反馈控制,17,定理2:,基于观测器的NCS输出反馈控制,定义2:对于任意的 和任意的,表示区间
3、上 的切换次数,如果对于 和,有 成立,则 为平均驻留时间,为 振荡界。,18,求解:,仿真算例:,基于观测器的NCS输出反馈控制,19,特征值:0.3333,1.0000,2.6673和0.3327,选取:,基于观测器的NCS输出反馈控制,20,在区间 上,可以得到 和,,初始条件为,图4 状态轨线,图5 估计误差轨线,基于观测器的NCS输出反馈控制,21,随机时延和丢包的NCS动态输出反馈控制,22,图6,随机时延和丢包的NCS动态输出反馈控制,23,被控对象:,测量方程:,控制器:,随机时延和丢包的NCS动态输出反馈控制,闭环系统:,24,定义3:,引理1:,随机时延和丢包的NCS动态输出反馈控制,25,定理3:,随机时延和丢包的NCS动态输出反馈控制,26,定理4:,随机时延和丢包的NCS动态输出反馈控制,问题,27,仿真算例:,最优解:,控制器参数:,随机时延和丢包的NCS动态输出反馈控制,28,改进前:,改进后:,图7 状态轨线,仿真结果:,随机时延和丢包的NCS动态输出反馈控制,29,改进前:,改进后:,仿真结果:,图8 误差轨线,随机时延和丢包的NCS动态输出反馈控制,30,结论与展望,31,结论与展望,1、前向通道存在时延和丢包2、前向和反向通道存在时延和丢包3、前向和反向通道存在随机时延和丢包,结论,32,谢谢,
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