[发明专利]丢包及转移概率部分未知的变采样NCS控制器设计方法

权利要求书

1.丢包及转移概率部分未知的变采样NCS控制器设计方法，其特征在于，包括以下步骤：

1)构造控制系统的含不确定性的离散化模型；

2)设计状态反馈控制器；

3)构建具有数据包丢失的闭环网络控制系统的数学模型；

4)将所述步骤3)的数学模型建模成Markov跳变模型；

5)确定Markov跳变模型随机稳定的充分条件，并求解，获得状态反馈控制器。

2.根据权利要求1所述的丢包及转移概率部分未知的变采样NCS控制器设计方法，其特征在于，所述步骤1)中，控制系统的含不确定性的离散化模型构建如下：

11)被控对象采用如下形式描述：

其中，x(t)∈Rⁿ表示被控对象的状态，u(t)∈R^r表示控制输入，y(t)∈R^m表示控制输出，A,B,C是具有相应维数的常矩阵，t表示时间；

12)将时变采样周期分成为定常采样周期和网络诱导时延的和，即：

h_k＝h+τ_k，

其中，h_k为时变采样周期，h为在无时延情形下系统的定常采样周期，τ_k为时延；

13)按照时变采样周期h_k对被控对象进行离散化，得到被控对象的离散状态方程为：

x(k+1)＝Φx(k)+Γ₀(τ_k)u(k)+Γ₁(τ_k)u(k-1) (3)

其中，x(k)表示被控对象的离散状态，u(k)表示离散形式的控制输入，k为离散点，

14)将时变采样周期的不确定性转换成系统矩阵的参数不确定性，即：

Γ₀(τ_k)＝B₀+DF(τ_k)E₀ (4)

Γ₁(τ_k)＝B₁+DF(τ_k)E₁ (5)

其中，B₀，B₁，D，E₀，E₁均为常矩阵，F(τ_k)满足F(τ_k)^TF(τ_k)≤I，令F(τ_k)＝F，Γ₀(τ_k)＝Γ₀，Γ₁(τ_k)＝Γ₁，

则含不确定性的离散状态方程为：

x(k+1)＝Φx(k)+(B₀+DFE₀)u(k)+(B₁+DFE₁)u(k-1) (6)。

3.根据权利要求2所述的丢包及转移概率部分未知的变采样NCS控制器设计方法，其特征在于，所述时延τ_k是时变有界的，即：

τ_k∈[τ_min，τ_max]，

且只考虑短时延的情形即τ_k＜h，

其中，τ_min，τ_max分别表示时延的最小值和最大值。