《多率非線性系統的網路化控制及其套用》是依託山西大學，由賈新春擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：多率非線性系統的網路化控制及其套用
- 項目類別：面上項目
- 項目負責人：賈新春
- 依託單位：山西大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
網路化控制系統(NCSs)已成功套用於工業控制過程、智慧型交通系統等領域，並展現出廣闊的套用前景。在NCSs的套用中，通常會遇到被控對象是非線性的、多種採樣感測器並存以及網路頻寬受限等情形。然而，如何選擇實時性好的採樣方式和設計節約網路資源的傳輸方案來改進NCSs的運行機制的研究工作還很少。本項目針對T-S模糊模型表示的非線性系統，引入不同感測器多採樣率的分類策略來確定多率採樣方式，構建一個有效的事件觸發傳輸方案來決定採樣數據是否傳輸，分別研究基於事件觸發的單率非線性系統、多率非線性系統和基於事件觸發的多率非線性系統的網路化控制問題，提出滿足某些系統性能的控制器或切換控制器的設計方法。在單率採樣和多率採樣都容許情形下，驗證多率非線性NCSs在系統性能方面優於單率非線性NCSs。最後，將這些研究成果套用於網路環境下自主車隊穩定控制。本項目將拓寬NCSs的研究領域，並為其套用提供有效的設計方法。
結題摘要
在網路化控制系統的套用中，存在多速率採樣感測器組和網路頻寬受限等現象。本項目主要研究帶有事件觸發傳輸方案和多率採樣的非線性系統的網路化控制問題。主要研究成果包括：(1) 首次提出了一種新的事件觸發傳輸方案來減少網路頻寬的使用，並建立了網路環境下隸屬度函式偏差的一個新穎的引理，顯式地刻畫了隸屬度函式的偏差界和網路控制系統的最大容許等價時延界的關係。通過建立非線性網路化控制系統或網路化跟蹤控制系統的數學模型，給出了隸屬函式偏差界依賴的模糊控制器和事件觸發方案的聯合設計方法。通過理論和數值仿真證明了利用隸屬度函式偏差界可以獲得更小保守性的性能分析和控制器設計結論，並驗證了事件觸發傳輸方案能夠降低網路的數據傳輸率；(2) 針對不能被無時滯控制器鎮定的線性系統、模糊系統和非周期採樣控制系統，分別建立了主動網路化採樣控制系統和網路化輸出跟蹤控制系統的數學模型，給出了相應主動網路化控制器的設計方法；(3) 通過引入有效的不同感測器多採樣率的分類策略，構建了能夠同步對象和觀測器(或控制器)的多速率採樣數據的匹配機制，分別建立了多率採樣網路化控制系統和網路化濾波誤差系統的數學模型，給出多率採樣系統的網路化控制器和帶有多速率採樣的時滯系統的網路化濾波器的設計方法、以及事件觸發傳輸方案與網路化濾波器的聯合設計方法，並通過仿真驗證了多率非線性NCSs 在性能等方面優於相應的單率非線性 NCSs；(4) 給出了智慧型車隊跟隨系統的主動干擾抑制控制器的設計方法，並構建了網路環境下的自主車隊穩定控制系統的仿真平台。本項目拓寬了NCSs 的研究領域，並為其套用提供有效的設計方法。
