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具有长时延和丢包的网络控制系统稳定性分析


  摘 要:针对同时出现长网络诱导时延和丢包的网络控制系统,研究了带不确定性的网络控制系统的稳定性问题。基于一定的数据包丢失率,系统被建模成带结构事件率约束的异步动态系统。利用李亚普诺夫方法和线性矩阵不等式相关知识,结合异步动态系统的稳定性理论,推出了使不确定网络控制系统指数稳定的充分条件,并给出了保证系统指数稳定的数据传输成功率满足范围;最后利用MATLAB仿真的数值例子验证了此方法的有效性和可行性。

  关键词:网络控制系统; 长网络诱导时延; 李亚普诺夫方法; 线性矩阵不等式; 不确定性; 异步动态系统; 指数稳定

  中图分类号:TP273;TP393文献标志码:A

  文章编号:1001-3695(2010)06-2283-04

  doi:10.3969/j.issn.10013695.2010.06.082

  Analysis of stability for networked control systems withlarge delays and packet losses

  JIANG Lianlian1, YANG Guanghong1, DAN Yufang2, WANG Hailang3

  (1.School of Information Science & Engineering, Northeastern University, Shenyang 110004, China; 2.School of Computer, Chongqing University, Chongqing 400044, China; 3.School of Electrical Engineering, Hunan University, Changsha 410082, China)

  Abstract:For network control systems with long networkinduced time delays and packet losses,this paper investigated stability of uncertain networked control systems. Modeled system as an asynchronous system constrained by configuration event rates based on a certain packet loss rate. By using Lyapunov method, linear matrix inequality description and combining asynchronous dynamical stability theory, derived sufficient conditions for exponential stability of uncertain network control system and presented the scope of data transmission success rate ensuring system exponentially stable. Finally, verified a numerical example with MATLAB simulation effectiveness and feasibility of this method.

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