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Delta算子系统研究是控制领域的研究热点之一。目前Delta算子系统的研究仍然存在一些亟待解决的技术难点问题。比如,在Delta域中对饱和非线性的研究尚浅。另外,随着网络化控制技术的发展,在复杂网络环境下的Delta算子系统的研究也引起广泛的关注。因此,对带有饱和约束及复杂网络环境下的Delta算子系统的研究更具挑战性。本文主要研究Delta算子系统的饱和约束以及网络化控制等问题。主要研究内容概括如下:
(1)研究了状态饱和Delta算子系统的稳定性分析问题。考虑完全状态饱和与部分状态饱和两个方面。将饱和约束非线性控制转化成凸包上的一系列线性控制,给出两个等价的全状态饱和Delta算子系统全局渐近稳定性条件;进一步对部分饱和Delta算子系统进行研究,给出部分状态饱和Delta算子系统稳定性条件。
(2)研究了执行器饱和Delta算子系统的输出调节问题。通过引入新系统的零控域构建系统的不稳定子系统的渐近可调区域,给出系统可调区域和零控域之间的关系,求解系统和干扰系统(外系统)的渐近可调区域,最后设计一系列动态输出调节控制器,实现系统内部的稳定和外部的调节。
(3)研究了干扰攻击和执行器饱和分散式Delta算子系统的输出调节问题。设计攻击者的最优功率分配策略,旨在降低网络传输通道的信噪比(Signal to Interference plus Noise Ratio, SINR),建立最优攻击策略与网络攻击导致的无线传输信道的丢包之间的关系,给出系统的渐近可调区域。
(4)研究了拒绝服务(Denial-of-Service, DoS)攻击下Delta算子系统的自触发采样控制问题。设计自触发策略减少不必要的数据通信并积极防御DoS攻击,建立预测机制预测数据包下一步的传输时刻,通过求解线性矩阵不等式(Linear Matrix Inequalities, LMIs)给出DoS攻击下的Delta算子系统全局渐近稳定条件。
(5)研究了带有时延和丢包的Delta算子系统自触发控制问题。设计基于实时网络服务质量(Quality-of-Service, QoS)的自触发策略,预测系统的采样周期,进而将系统描述为一个切换的Delta算子系统,最后利用平均驻留时间方法,以LMIs的形式给出系统全局一致渐近稳定条件。
(1)研究了状态饱和Delta算子系统的稳定性分析问题。考虑完全状态饱和与部分状态饱和两个方面。将饱和约束非线性控制转化成凸包上的一系列线性控制,给出两个等价的全状态饱和Delta算子系统全局渐近稳定性条件;进一步对部分饱和Delta算子系统进行研究,给出部分状态饱和Delta算子系统稳定性条件。
(2)研究了执行器饱和Delta算子系统的输出调节问题。通过引入新系统的零控域构建系统的不稳定子系统的渐近可调区域,给出系统可调区域和零控域之间的关系,求解系统和干扰系统(外系统)的渐近可调区域,最后设计一系列动态输出调节控制器,实现系统内部的稳定和外部的调节。
(3)研究了干扰攻击和执行器饱和分散式Delta算子系统的输出调节问题。设计攻击者的最优功率分配策略,旨在降低网络传输通道的信噪比(Signal to Interference plus Noise Ratio, SINR),建立最优攻击策略与网络攻击导致的无线传输信道的丢包之间的关系,给出系统的渐近可调区域。
(4)研究了拒绝服务(Denial-of-Service, DoS)攻击下Delta算子系统的自触发采样控制问题。设计自触发策略减少不必要的数据通信并积极防御DoS攻击,建立预测机制预测数据包下一步的传输时刻,通过求解线性矩阵不等式(Linear Matrix Inequalities, LMIs)给出DoS攻击下的Delta算子系统全局渐近稳定条件。
(5)研究了带有时延和丢包的Delta算子系统自触发控制问题。设计基于实时网络服务质量(Quality-of-Service, QoS)的自触发策略,预测系统的采样周期,进而将系统描述为一个切换的Delta算子系统,最后利用平均驻留时间方法,以LMIs的形式给出系统全局一致渐近稳定条件。