基于网络的混杂系统的复杂性分析与控制

基于网络的控制器既要保证良好的控制性能，又要使控制系统占用尽量少的网络资源，本项目拟采用混杂系统理论，对此类系统的非线性动力学行为（如结构稳定性、参数敏感性、周期解存在性、不变集的刻画等）进行分析，并采用两种方法设计控制器。第一种方法是基于混杂系统理论的模型预测控制器设计方法。此方法先将系统化为线性混合逻辑动力系统，然后设定包含控制性能和网络传输占用率的优化指标，最后利用混合整数优化设计控制器。第二种方法是基于广义双线性变换的自适应控制器设计方法。此方法利用采样控制理论首先为系统设计自适应数字控制器，然后根据网络时延、丢包特性、网络传输占有率以及控制性能指标利用优化方法选择自由参数的值。本研究将为基于网络的混杂控制系统的复杂动力学分析与控制器设计提供深刻的理论基础和工程指导，在汽车，航空航天，过程工业以及大型电力、电子设备等实际领域中将有着广泛的应用。