刘义才 刘 斌 高 俊

(*武汉科技大学信息科学与工程学院； 冶金自动化与检测技术教育部工程研究中心 武汉 430081) (**武汉商学院机电工程与汽车服务学院 武汉 430056)

0 引 言

网络控制系统(networked control systems,NCSs)是由控制器、传感器、执行器等部件通过通信网络连接构成的闭环系统。与传统的控制系统相比，网络控制系统具有接线少、成本低、便于安装和维护等优点[1-3]。然而数据在带宽有限的网络中进行传输时，受到网络协议类型、负载变化等因素的影响，不可避免的会产生网络时延和数据丢包，这将会引起系统性能下降甚至破坏其稳定性，因此目前它成为NCSs分析和设计考虑的基本问题之一[4，5]。针对网络时延和数据丢包所带来的问题，近年来许多学者对此做了广泛研究，分别采用了时滞系统分析方法[6,7]、异步动态系统分析方法[8,9]、随机系统分析方法[10, 11]、预测控制分析方法[12, 13]、切换系统分析[14, 15]等方法来解决，给出了保证系统性能或者稳定的条件。

跟踪控制是指在给定跟踪性能的要求下，使被控对象输出或状态尽可能紧地跟踪预定的参考轨迹，同时系统的稳定性也可以看成跟踪控制问题的一种特例。跟踪控制普遍存在于工业、生物和经济等领域的动态过程中，并广泛应用于机器人、导弹跟踪控制以及飞行姿态的跟踪控制。但是由于NCSs的时延和数据丢包的通信约束，其反馈控制信号会导致输出误差，因此在NCSs中实现期望的跟踪性能更具挑战性。预测控制[16,17]、自适应控制[18]、以及鲁棒H∞控制[19,20]等方法常被用来实现网络控制系统中的输出跟踪问题。……