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离散事件触发非线性网络化控制系统鲁棒容错控制被引量：6: 2015年; 首先建立了集网络时变时延、执行器饱和约束及故障、离散事件触发条件于一体的不确定非线性闭环故障网络化控制系统(NCS)模型。然后应用Lyapunov稳定性理论和时延分段技术,结合改进的Jensen积分不等式和互反凸组合引理,推证出了闭环故障NCS稳定的时滞且事件依赖不变集充分条件,并给出了鲁棒容错控制器与离散事件触发条件权矩阵的协同设计方法。最后,通过一个仿真算例验证了本文方法不仅能使基于离散事件触发通信机制(DETCS)的NCS对故障有效容错,而且可通过触发参数的适当选取来节省有限的网络资源。; 曹慧超李炜; 关键词：容错控制网络化控制系统执行器饱和执行器故障

饱和约束下NNCS鲁棒容错少保守性判据与设计: 2015年; 对执行器饱和约束与故障情形下不确定非线性网络化控制系统(NNCS)的鲁棒H∞容错设计问题进行了研究。为了获得少保守性判据准则,构造了适当的时滞依赖Lyapunov-Krasovskii(L-K)泛函,采用了一种下界比常用Jensen积分不等式更紧的改进型Wirtinger积分不等式,推导出了使执行器饱和闭环故障NNCS具有鲁棒H∞容错性能的少保守性判据,并通过求解LMIs的方式给出了鲁棒容错控制器的设计方法。最后,通过仿真算例验证了所提方法的有效性,进而又求取了最大允许时延及最小扰动抑制率,并与已有类似结果进行比较,揭示了本方法所得结论的少保守性;另外,所提方法由于亦未引入除L-K泛函以外的决策变量,因此具有较低计算复杂度。; 曹慧超李炜; 关键词：执行器饱和鲁棒容错

离散事件触发通讯下不确定NCS的α-稳定鲁棒容错设计被引量：4: 2015年; 基于离散事件触发通讯机制,考虑执行器失效故障及饱和约束,研究时变时延网络化控制系统(NCS)具有α-稳定的鲁棒容错设计问题.针对具有参数不确定性的线性受控对象,采用状态反馈控制策略,建立一个涵盖执行器故障与饱和约束、网络时延、事件触发通讯约束的闭环故障NCS模型,基于Lyapunov稳定性理论、容错吸引域定义及改进的Jessen不等式推证出使闭环故障NCS具有α-稳定的时滞/事件共同依赖的不变集充分条件,并给出NCS鲁棒容错控制器与通讯触发参数协同设计的方法.以仿真算例验证文中所述方法可使闭环故障系统具有α-稳定性,进而揭示系统动态性能与数据传输量之间的定性关系.; 李亚洁李炜; 关键词：网络化控制系统执行器饱和协同设计

执行器故障不确定非线性NCS鲁棒满意容错设计被引量：3: 2014年; 针对一类具有更一般执行器故障的不确定非线性网络化控制系统,考虑时延和丢包的影响,基于状态反馈策略,将其建模为具有状态区间时变时延的T-S模糊模型,通过构造适当的时滞依赖Lyapunov-Krasovskii泛函,推证出了使不确定非线性网络化控制系统同时具有α-稳定、H扰动抑制及广义H2等多性能指标约束的鲁棒满意容错判决准则,并给出了相应控制器的优化求解方法。由于证明中仅采用Jensen及更紧界的Jensen改进不等式处理相关积分项,而未引入其他辅助自由权矩阵,因此在减少结论保守性的同时降低了计算复杂度。最后以仿真示例验证了所述方法的有效性和可行性。; 李炜赵莉康莉莎王君; 关键词：T-S模糊模型满意容错控制

离散事件触发通信机制下NCS实验平台的构建: 2016年; 目前离散事件触发通信机制DETCS(Periodic time-triggered communication scheme)下NCS(Networked control system)理论研究结果的验证仍限于单机下的Matlab仿真,尚无真实网络环境的引入;而传统基于周期时间触发通信机制的NCS实验平台,又缺少受控制需求驱动事件触发条件的约束。针对此问题,开发了DETCS下的虚拟NCS实验平台。该平台以校园局域网为通信媒介,采用OPC通信协议,结合西门子S7-300PLC,首先实现了分离于2台PC机上的被控对象和控制器的通信;其次将离散事件触发条件引入被控对象输出端,借助Matlab OPC工具箱提供的OPC技术及软件组态方法实现了真实网络环境下基于DETCS的虚拟NCS平台的搭建。实验平台测试及结果分析表明,DETCS的引入兼顾了NCS的控制性能和网络资源的节约,所搭建的平台能够为DETCS下的NCS理论研究提供有效的工程可用性验证平台。; 曹慧超李炜申富媛童源; 关键词：网络化控制系统 OPC技术

网络化控制系统α/H_∞容错控制与网络通讯的协同设计被引量：5: 2016年; 在离散事件触发通讯机制下,针对执行器失效故障及饱和约束,研究了网络化控制系统具有α-安全度的鲁棒H_∞容错设计问题。首先,基于离散事件触发通讯机制(DETCS)将闭环故障网络控制系统(NCS)建立成一种具有状态时延且含事件触发条件的模型。其次,基于Lyapunov稳定性理论和文中给出的与安全度相关的3个新定义,推证出了使闭环故障NCS具有扰动抑制性能的时滞/事件共同依赖的具有α-安全度的不变集充分条件,并提出了一种关于容错控制与网络通讯的协同设计方法。最后,仿真验证了该方法的可行性,即在系统设计中兼顾了系统的控制质量和网络的服务质量。; 李亚洁李炜; 关键词：协同设计执行器饱和

基于事件触发的NCS鲁棒完整性设计被引量：14: 2014年; 针对具有时变时延的网络化控制系统,在离散事件触发通讯机制下,研究执行器更一般故障情形下的鲁棒完整性设计问题.考虑参数不确定性的影响,建立事件触发的闭环故障NCS模型,基于Lyapunov稳定性理论及改进的Jensen不等式等,推证出使系统具有鲁棒完整性的时滞/事件依赖的少保守性充分条件,并给出NCS容错控制器与通讯协同设计的方法.通过仿真算例验证文中方法可在确保故障系统稳定的前提下有效地节约网络通讯资源.; 李炜赵莉蒋栋年申富媛; 关键词：网络化控制系统协同设计

输入饱和受限不确定NCS鲁棒Η_∞容错控制被引量：2: 2014年; 研究输入饱和受限情况下,存在时变时延和丢包的不确定网络化控制系统的鲁棒H∞容错控制问题.采用状态反馈控制策略,利用Lyapunov稳定性理论以及线性矩阵不等式方法,通过引入辅助矩阵,并与反馈矩阵构成凸组合形式处理输入饱和项,得到确保系统无扰时鲁棒稳定的不变集条件及有扰时鲁棒H∞容错控制器的设计方法.结论推证中更紧界引理及改进型积分不等式的应用,减少了结论保守性和计算复杂度.通过一个仿真算例验证文中所述方法的可行性和有效性.; 曹慧超李炜; 关键词：网络化控制系统容错控制执行器故障

执行器饱和网络化控制系统鲁棒容错控制研究被引量：1: 2015年; 针对实际网络化控制系统(NCS)中存在的执行器饱和约束,及冗余执行器分担故障执行器任务时更易进入饱和区域现象,研究了执行器饱和闭环故障不确定NCS的鲁棒H∞保性能容错控制问题。根据Lyapunov稳定性理论,通过引入辅助反馈矩阵,将执行器饱和项转换成线性函数的凸组合形式,并应用改进的Jensen积分不等式及更紧界引理,推证出执行器饱和闭环故障NCS具有鲁棒H∞保性能容错能力的少保守性时滞依赖充分条件,并给出了鲁棒H∞保性能容错控制器的设计方法及保性能指标、扰动抑制率指标的优化设计。仿真结果表明,所述方法可使同时受到执行器饱和约束、网络属性、模型参数摄动以及有限能量外部扰动影响的闭环故障NCS渐近稳定,且具有一定的抗扰动能力及保代价动态性能。; 曹慧超李炜; 关键词：网络化控制系统执行器饱和容错控制

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甘肃省自然科学基金(1308RJZA148)

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