具有丢包的短时延网络控制系统的建模与分析-中南大学学报.PDF

第 42 卷增刊 1  中南大学学报(自然科学版)  Vol.42  Suppl. 1  2011 年 9 月  Journal of Central South University (Science and Technology)  Sep. 2011  具有丢包的短时延网络控制系统的建模与分析 樊卫华，谢蓉华，陈庆伟  (南京理工大学 自动化学院，江苏 南京，210094)  摘要：研究一类同时存在丢包和短时延的网路控制系统的建模与稳定性分析问题。针对传感器节点为时间驱动、 控制器节点与执行器节点为事件驱动的短时延网络控制系统，将丢包的影响等效为时变的状态时延，从而将该系 统建模为一类具有时变时滞的离散线性切换系统。进而，利用 Lyapunov 函数与线性矩阵不等式方法，给出依赖 于连续丢包次数上界的闭环系统渐近稳定的充分条件。数值算例结果表明该法是有效的。 关键词：网络控制系统；时延；丢包；渐近稳定 中图分类号：TP273  文献标志码：A  文章编号：1672−7207(2011)S1−0406−05  Modeling and design of networked control system with  short time delay and packets dropout  FAN Wei­hua, XIE Rong­hua, CHEN Qing­wei  (Automation School, Nanjing University of Science andTechnology, Nanjing 210094, China)  Abstract: The modeling and analysis of a class of networked control systems (NCS) with short delay and packets  dropout  were  researched.  Aimed  at  a  short  time  delay  networked  control  system  with  time­driven  sensor  node,  event­driven controller node and actuator node, the packets dropout was equivalent to the time varying state delay in  effect, then the NCS was modeled as a discrete switched linear system with time varying delay. Based on the model, with  Lyapunov function and linear matrix inequality, the stability condition dependent on the upper bound of continuous  packets dropout timeswas given subject to the asymptotic stability. An example was given to validate these methods.  Keywords:networked control systems;time delay;data packet dropout;asymptotic stability  网络控制系统(NCS)是指通过网络构成闭环的控 控制律的设计方法；但未考虑连续丢包结束后控制量 制系统，是控制系统的发展方向。网络的介入，使得 跳变的影响。文献[4]针对网络化感应电机控制系统， 系统的连接数大大减少，易于扩展与维护，