6、具有随机延迟的网络物理系统输出反馈网络延迟补偿控制

最新推荐文章于 2025-10-25 11:02:03 发布

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分类专栏：网络化与事件触发控制在CPS中的应用文章标签：网络物理系统输出反馈控制随机延迟

本文链接：https://blog.youkuaiyun.com/study/article/details/149520770

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具有随机延迟的网络物理系统输出反馈网络延迟补偿控制

1. 引言

在一些实际应用中，测量系统的完整状态信息可能困难或成本过高，只能获取输出信息。因此，设计输出反馈控制器变得必要。为解决这一问题，常使用状态观测器来估计系统状态，进而建立基于观测器的控制方案，但这可能增加闭环系统的复杂性。此外，仅使用输出信息的静态输出反馈控制方案也是一种选择，它比基于观测器的控制方法更简单、经济。

马尔可夫链作为一种具有马尔可夫性质的离散时间随机过程，可有效用于建模网络物理系统（CPS）中的网络通信延迟和数据丢包。接下来将考虑具有随机网络延迟的CPS的静态输出反馈延迟补偿控制器的设计问题，提出一种在马尔可夫跳跃系统框架下主动补偿延迟的控制方法，并给出网络闭环系统稳定性分析的充要条件，最后通过数值示例验证方法的有效性。

2. 系统描述

考虑如图所示的CPS的输出反馈延迟补偿控制问题：

graph LR
    classDef process fill:#E5F6FF,stroke:#73A6FF,stroke-width:2px;
    A(Sensor):::process -->|Measurement y(k), Time stamp ik| B(Network Medium):::process
    B --> C(Network Delay Compensator):::process
    C --> D(Physical Plant):::process
    D -->|Control Input| E(Predictor):::process
    E