[发明专利]一种随机最优调度采样控制器设计方法

权利要求书

1.一种随机最优调度采样控制器设计方法，其特征在于，针对系统微分方程为：建立一种满足泊松计数过程的随机最优采样控制器输入信号u(t)＝Kx(T_k)，其中x(T_k)为离散的系统的采样状态，K为控制器增益，采样过程满足最优调度的性能指标J。

2.根据权利要求1所述的一种随机最优调度采样控制器设计方法，其特征在于，所述离散的系统的采样状态x(T_k)通过网络传输到控制器中用于计算更新值u(T_k)，所述控制器更新计算值u(T_k)通过网络传输到零阶保持器ZOH中，控制器输入信号u(t)为分段常数的阶梯型控制信号。

3.根据权利要求1所述的一种随机最优调度采样控制器设计方法，其特征在于，所述泊松计数过程表示为N(t)具有泊松计数速率为λ，所述{T_k}表示为由泊松计数过程N(t)决定的采样序列，所述采样过程利用单位向量表示进行建模，采样模型建立为dz(t)＝Gz(t)dN(t)。

4.根据权利要求1或2所述的一种随机最优调度采样控制器设计方法，其特征在于，所述采样模型中z(t)表示泊松计数过程的采样状态，z(t)在集合χ中取值，并且集合χ＝{e₀,e₁}，所述z(t)＝e₀表示当前时刻处于非采样状态，z(t)＝e₁表示当前时刻处于采样状态，所述e₀和e₁分别表示为单位列向量e₀＝[0,1]^T，e₁＝[1,0]^T，所述采样模型中G＝G₀₁+G₁₀,所述所述

5.根据权利要求4所述的一种随机最优调度采样控制器设计方法，其特征在于，所述泊松计数速率λ可以通过泊松速率控制器v(t)控制，所述泊松计数速率λ变成时变的速率时间函数λ(t)，所述速率时间函数λ(t)满足等式λ(t)＝λ₀+αv(t)，其中α为常数参数，其中λ₀为初始速率，所述采样模型可重新建立为dz(t)＝G(λ₀+αv(t))z(t)dt。

6.根据权利要求5所述的一种随机最优调度采样控制器设计方法，其特征在于，所述最优调度的性能指标其中E为数学期望，其中ξ为可调参数，其中dN(t)＝(λ₀+αv(t))dt，符号lim表示求取极限，所述最优调度的性能指标J的形式为其中c＝ξλ₀e₀，β＝ξαe₀。

7.根据权利要求6所述的一种随机最优调度采样控制器设计方法，其特征在于，通过分析和计算最优调度的性能指标J得到结论其中λ^*表示最优平均采样频率，其中通过分析和计算通过调整可调参数ξ保证了极限是存在的。

8.根据权利要求7所述的一种随机最优调度采样控制器设计方法，其特征在于，针对所述系统微分方程给定采样状态误差为e_x(t)＝x(T_k)-x(t)，t∈[T_k,T_k+1)，使得系统微分方程的解的形式为通过分析及计算得到不等式其中稳定性条件要求E{g(Δ_k)},k∈R⁺需要满足取值在区间(0,1)之间，通过概率密度求期望得到其中Δ_k＝T_k+1-T_k。