《基於量化反饋的分散式網路控制系統分析與綜合》是依託上海交通大學，由王景成擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：基於量化反饋的分散式網路控制系統分析與綜合
- 項目類別：面上項目
- 項目負責人：王景成
- 依託單位：上海交通大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
分散式網路控制系統的使用，可以增強系統可靠性、降低系統複雜度，同時通過實現快速反饋控制可以達到整體最佳化控制的目的，具有易於實現和節約通信費用的優點。然而如何處理分散式系統中的頻寬約束是一個亟待解決的重要問題，量化控制則是解決此類問題的有效手段。目前，量化控制在分散式網路控制系統中的研究尚少。本項目包括以下研究內容：（1）運用量化狀態估計法將分散式網路控制系統的量化控制問題轉化為線性二次最優問題，進行穩定性分析和控制器設計；（2）研究不同隨機模式下分散式網路控制系統的量化反饋隨機最優控制器設計方法，分析隨機參數對子系統和整個分散式系統的影響；（3）在網路部件故障等不確定因素影響下，運用量化反饋對分散式網路控制系統進行魯棒可靠控制器設計；（4）將理論研究成果通過仿真驗證嘗試套用於實際工業系統（寶鋼熱連軋系統），最終達到理論指導實踐，推動基於量化反饋的分散式網路控制系統的理論分析及其工業套用的發展。
結題摘要
當網路存在於系統中時，就帶來了布線複雜、成本提高，抗干擾性較差、靈活性不夠、擴展不方便等問題。全分散式、網路化實時反饋控制系統-分散式網路控制系統DNCS（Distributed Networked Control System）在本項目中從不同角度被深入研究，並最終取得豐碩成果。項目研究了（1）針對各個子系統內部不存在網路，而子系統之間通信需要經過網路的情況，研究了通信信息存在隨機馬爾科夫時延以及量化誤差的問題。給出了魯棒穩定控制器的設計方法。（2）針對分散式網路控制系統中所涉及到的信道分配的問題，利用馬爾可夫過程對其進行建模，同時考慮了網路傳輸帶來的時延和量化誤差的問題。提出了保證系統在信道隨機分配、數據傳輸有時延和量化誤差下能夠隨機穩定的充分條件。控制器以雙線性矩陣不等式的形式給出，同時給出了一個錐補方法用於將這些雙線性矩陣不等式轉化為凸最佳化問題。（3）運用預測估計器對發生網路故障進行補償，並根據相鄰預測數的不同情形建立切換系統模型，給出了系統穩定的充分判據和H∞跟蹤控制器設計方法降低了系統的保守性，減少了時延和錯序等網路故障對網路造成的負面影響，使系統具有較好H∞干擾抑制能力和跟蹤效果。（4）在網路信息模式下，針對輸入飽和受限不確定狀態時滯系統研究了分散式MPC算法，給出了針對不確定系統不變集的估計條件，獲得分散式MPC控制器。此外,我們還研究了網路控制系統相關的重置控制系統分析與綜合；多智慧型體協調控制問題研究。一系列相關研究內容均取得了一系列的成果。項目研究所得的理論結果可通過仿真驗證嘗試套用於實際工業系統。發表了41篇SCI/EI論文，申請發明專利8項（含授權3項）。
