一种基于网络通信的多系统跟踪控制方法

摘要

本发明公开了一种基于通信网络数据交互的分布式跟踪控制方法。首先建立需要控制的对象模型和产生跟踪目标信号的对象模型；随后通过统计分析网络目前的工作状况，获得表征网络特性的指标参数；通过利用相关指标建立网络通信、丢包和量化的模型，并依据本方法设计给予模式的双反馈控制器；通过求解控制器参数并进行配置，最终可以实现对目标对象的输出跟踪。本发明采用基本的状态反馈控制思路，控制器设计简单。本方法所得到的控制器适用于各类线性对象，且可以直接工作于现有的网络环境，具备减少信息传输，提高通信网络的利用效率的特点。

主权项

一种基于网络通信的多系统跟踪控制方法，其特征在于，包括以下步骤：第一步、基于传递函数或者状态空间建立被控对象的数学模型，包含可能出现的系统建模不确定性和外部扰动；第二步、基于传递函数或者状态空间建立目标对象的数学模型，所述目标对象是稳定对象，并且具有外部输入；第三步、以指定的采样频率，通过传感器采集所述目标对象的状态信号，并利用对数量化器将所述状态信号进行编码，随后通过通信信道发送到被控系统的控制器；第四步、给所有发送和接收的数据建立时间戳，统计网络传输时延和丢包率的特征，利用特征对所述网络传输时延建立马尔可夫随机模型，对所述丢包率建立伯努利随机建模；第五步、将所述被控对象的状态信息进行反馈增益，同时将所述目标对象通过网络发送过来的状态信息进行反馈增益，通过将所述被控对象的状态信息和所述目标对象的状态信息两者加和构建基于模式的双反馈控制器；第六步、将所述外部扰动和所述目标对象的操作输入增广后作为新的外部扰动，将所述目标对象与所述被控对象的输出信号差值作为新的控制输出；第七步、选取合适的Lyapunov函数，并依据Lyapunov定理和鲁棒控制方法求取合适的控制反馈增益。