3、网络物理系统的网络化、事件触发控制及量化输入的观测器输出反馈稳定化

网络物理系统的网络化、事件触发控制及量化输入的观测器输出反馈稳定化

1. 系统描述

在网络物理系统（CPS）中，远程控制对象的动态特性由以下多输入多输出（MIMO）离散时间系统描述：
[
\begin{cases}
x(k + 1) = Ax(k) + Bu(k) \
y(k) = Cx(k)
\end{cases}
]
其中，$x(k) \in R^n$ 是状态向量，$u(k) \in R^m$ 是控制输入，$y(k) \in R^q$ 是输出，$A$、$B$、$C$ 是具有适当维度的系统矩阵。同时，做出以下假设：
- 假设 2.1：$(A, B)$ 对完全可控，$(A, C)$ 对完全可观测。
- 传感器是时间触发的。在每个时间步 $k$，系统状态包 $\vec{x}(k) = [x^T(k), x^T(k - 1)]^T$ 或输出包 $\vec{y}(k) = [y^T(k), y^T(k - 1)]^T$ 及其时间戳（即采样对象状态的时间）被封装成数据包，并通过网络发送到控制器。
- 在实际应用中，由于通信信道的比特率有限以及传输过程中不可避免的错误或丢失，CPS 中的数据包通常会在网络传输过程中遭受时间延迟和数据包丢失。设 $d_{sc}^k$ 和 $d_{ca}^k$ 分别是传感器到控制器和控制器到执行器通道的网络通信延迟，$d_k = d_{sc}^k + d_{ca}^k$ 是时间步 $k$ 的往返延迟。同时，做出以下假设：
- 假设 2.2：在每个时间步 $k$，往返延迟 $d_k$ 是随机且有界的，即 $1 \leq d_m \leq d_k \leq d_M$，其中 $d_m$ 和 $d_