传感器部分失效的网络控制系统H∞容错控制
2012-08-27彭高丰马振中夏明霞刘红平
电光与控制 2012年11期
彭高丰, 马振中, 夏明霞, 刘红平
(长沙师范高等专科学校,长沙 410100)
0 引言
网络控制系统是面向复杂分布式控制应用或控制对象,采用计算机和网络通讯技术,在传感器、执行器件和控制器等智能节点或子系统间传递控制和管理信息,完成复杂的整体控制功能,从而形成的数字通信网络。网络控制系统摆脱了传统点对点连接的束缚,打破了系统在空间位置上的限制,拓宽了控制活动的场所,降低了系统连接的复杂性、运行成本和维护费用,应用范围越来越广泛。网络控制系统已经引起了学术界的广泛关注[1-10]。
随着网络控制系统的日益复杂,无法避免网络传输中的时延、丢包以及网络调度等问题,同时系统中的传感器等节点发生失效故障,也会导致系统失去所期望的动静态特性乃至失稳,因而研究传感器出现故障的时延网络控制系统的鲁棒容错控制具有较强的现实背景。
目前网络控制系统的鲁棒容错控制研究中所采用的传感器故障模型都为开关矩阵这种极端模型(正常为 1,失效为 0)[1-2,6-7,10],而在实际网络控制系统中的故障更多的是部分失效情形。
本文研究了有界控制输入下闭环网络控制系统的H∞容错控制问题。针对网络控制系统存在传感器等节点部分失效和外部扰动的情况,研究了系统渐近稳定性问题,给出了系统渐近稳定的条件,并研究了闭环系统渐近稳定下H∞控制器存在的充分条件及设计方法。
1 问题的描述


式中:x(k)∈Rn,uf(k)∈Rm,w(k)∈Rl,z(k)∈Rq分别为系统状态、控制输入、有限能量的外部干扰和量测输出;A,B,C,D,E是具有相应维数的常数矩阵。……
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