网络化控制系统控制分析及Web实现

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21世纪的控制系统将是网络与控制相结合的系统,该项技术已经成为控制领域研究的热点。网络化控制系统(Networked Control System, NCS)体现了控制系统向网络化、集成化、分布化发展的趋势。因此,对它的研究具有非常重要的现实意义。随着网络化控制技术的不断发展和成熟,基于Web的机器人控制技术越来越受到人们的重视和关注。本文主要是对网络化控制系统进行了控制分析和对基于Web的网络化机器人控制系统进行了实现。文中首先研究了一类具有短时延的网络控制系统的H∞鲁棒控制问题。假设网络控制系统的控制器与执行器均为事件驱动,传感器为时间驱动,网络诱导时延是时变、不确定的,且小于传感器的采样周期,将此类网络控制系统的广义被控对象建模为一类具有不确定性的线性离散系统。基于Lyapunov函数和线性矩阵不等式(LMI)方法,导出了闭环系统渐近稳定并给出H∞控制器的设计方法。仿真表明该方法是有效的。其次,在上一章基础上,本文又提出了另一类网络化控制系统模型,利用Lyapunov稳定性定理和线性矩阵不等式工具,给出了H_∞控制器存在的时延相关充分条件。利用Matlab软件中的LMI工具箱求解,证明了控制器的可行性。同时文中还针对长短时延问题,给出了解决策略。最后,我们比较了传统客户端/服务器端系统结构模式和浏览器端/服务器端系统结构模式的优缺点,确立了以B/S模式为基础的远程控制系统的基本框架,实现了基于Web的远程机器人控制系统。
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