具有大传输延迟的周期性事件触发网络控制系统

本文研究非线性系统的周期性事件触发网络控制,其中被控对象与控制器由多个独立通信信道连接。同时考虑了若干网络诱导缺陷,包括时变采样间隔、传感器节点调度,尤其是大的时变传输延迟,其中传输信号可能在下一次传输发生后才到达目的节点。提出了一种新的混合系统方法来建模包含所有通信相关行为的闭环系统。进而,通过在系统状态和更新误差上构造新的存储函数,分析了最大允许采样周期(MASP)与采样中最大允许延迟数(MADNS)之间的关系,后者表示一个传输延迟可包含的采样间隔个数。此外,为有效减少不必要的传输,提出了一种新的动态事件触发控制方案,其中事件触发条件仅在不规则且异步的采样时刻被检测。基于仿真(emulation-based)方法,即控制器最初通过忽略所有网络诱导缺陷来设计,给出了动态事件触发控制的充分条件以确保相对于外部干扰的闭环输入到状态稳定性。并且,根据不同通信信道的能力,讨论了所设计动态事件触发控制方案的相应实施策略。最后,通过两个非线性算例仿真说明了理论结果的可行性与有效性。