网络控制系统的输出反馈控制纪雯.ppt

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9月28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 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,