《資源受限下網路控制系統的分散式事件觸發控制研究》是依託華南理工大學，由黎善斌擔任項目負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：資源受限下網路控制系統的分散式事件觸發控制研究
- 項目類別：青年科學基金項目
- 項目負責人：黎善斌
- 依託單位：華南理工大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
分散式事件觸發控制，即基於事件觸發採樣的分散式控制，能夠根據被控對象的真實運行狀況動態地調整採樣和控制的更新周期，從而在節能降耗方面更具優越性，將為資源受限下網路控制系統的分析和綜合提供一個嶄新的解決框架。然而，分散式事件觸發控制的引入，將使網路控制系統面臨著穩定性和能效性兩方面的設計要求，將給系統的建模、分析和設計帶來更大挑戰。為此，本項目將以圖論方法刻畫子系統間的物理耦合和信息關聯，以事件觸發通信方式傳輸子系統間的關聯信息，融合網路延時、丟包等多種不確定因素建立系統模型；以Lyapunov方法建立起輸入量與系統局部和全局穩定（包括指數漸近穩定、一致漸近穩定等）之間的量化關係；以凸最佳化方法給出分散式控制器與觸發事件的存在條件；以信息調度算法避免事件觸發通信過程的信息碰撞和擁塞；採用雙小車系統作為仿真實驗平台來驗證理論的有效性。
結題摘要
事件觸發控制能夠根據被控對象的真實運行狀況動態地調整採樣和控制的更新周期，從而在節能降耗方面更具優越性，將為資源受限下網路控制系統的分析和綜合提供一個嶄新的解決框架。針對資源受限下網路控制系統的事件觸發控制研究中的若干關鍵問題，項目組從建模、穩定性分析、設計、仿真與驗證等五個方面展開深入的研究，取得如下主要成果： 1、針對網路控制系統的複雜性建模，提出了馬爾可夫跳變系統理論框架下具有隨機丟包、時延、有限頻寬的網路控制系統的建模及統一建模方法；進一步，提出了基於時滯模型的事件觸發控制系統的建模方法。 2、針對網路控制系統中的隨機丟包、時延的馬爾可夫跳變機率存在不確定、前向通道和反饋通道同時具有數據包丟失等情況下，在馬爾可夫跳變系統理論框架下，分別研究了網路控制系統的輸出反饋控制、保性能控制、H∞控制、H2/H∞控制等問題。 3、針對線性參數時變系統中參數的準確值未知，而僅僅參數的估計值已知的情況，研究了線性參數時變系統的事件觸發器與控制器協同設計問題。針對混合型事件觸發條件中的附加閾值將無法保證閉環系統的漸進穩定性條件，通過引入混合型事件觸發條件，研究了不確定線性參數時變系統的一致最終有界事件觸發控制問題。進一步，針對具有網路延時的離散線性參數時變系統的H∞事件觸發控制，在時滯系統理論框架下，給出了確保混合型事件觸發下控制系統的全局一致最終有界條件以及最終界的解析表達式。 4、設計並構建了無線燈光節點，基本實現了基於網路的智慧型燈光控制系統的測試平台硬體搭建。該平台最顯著的特點在於採用被動紅外感測器去感知目標物體，當感知到目標物體存在或消失時，以事件觸發的方式開啟或關閉燈光照明，從而比傳統的一直常亮的燈光照明系統在能耗方面更具有優勢。 上述研究成果系統地給出了資源受限下網路控制系統的事件觸發控制的基礎理論和方法，構建了實驗驗證的手段和仿真的物理平台。 項目組共發表（錄用）學術論文10篇，其中SCI（待）收錄6篇，EI（待）收錄8篇；申請發明專利4項。項目組成員參加國際學術會議7人次。項目組已按時順利、圓滿地完成了計畫書中的研究內容，達到了預期研究目標。
