[发明专利]一种处理事件触发的网络T-S模糊系统丢包的方法

说明书

一种处理基于事件触发的网络T‑S模糊系统丢包的方法，针对基于事件触发机制的含有数据丢包问题的非线性NCSs进行了稳定性和H_∞性能的分析。提出了基于相对误差的多信道事件触发机制(ETM)策略。接着对一类非线性NCSs的数据包丢失问题和H_∞状态反馈控制问题进行了研究，其中数据丢包被描述为独立同分布的Bernoulli过程。其次，通过T‑S模糊模型建立了系统模型，并引入了PDC技术，从而设计了状态反馈控制器。基于此模型，利用LMI理论和Lyapunov‑Krasovskii函数方法，给出了满足系统均方稳定性要求和一个改善的H_∞性能指标的控制器存在的充分条件。另外由于事件触发器的作用，节点的数据传输速率有了明显的降低。

技术领域

本发明涉网络化系统的控制领域，尤其涉及一种处理事件触发的网络T-S模糊系统丢包问题的方法。

背景技术

在通信技术、无线传感技术和信号处理技术都高速发展的现代化生活生产中，传统的控制系统已满足不了日益发展的生产技术，一类基于网络的控制系统自此应运而生，其可对通信网络的网络路由、网络带宽及网络流量等进行调度与控制，从而达到实时有效的控制。近年来针对网络控制系统(Networked Control Systems:NCSs)的研究已引起各界极大关注。

现如今，由于网络技术的广泛应用，网络化、分布化、智能化和综合化已经成为控制系统的主流发展方向。网络延迟和通讯信道的带宽有限性即为其中最突出的两大问题，由于通信网络的带宽和信道受到限制，所以通过通信网络的数据包只有有限的数量被传输，这就造成了执行器不能及时地与控制器通信，并且由于系统的不确定性而在测量数据和控制信号的传输期间可能发生丢包现象。因此，无论是在理论上还是在实践上，同时对具有资源约束和数据丢包问题的NCSs进行研究都具有重要实际意义。

发明内容

本发明为了解决现有技术问题是：针对网络资源有限问题，现有技术并未考虑非线性网络系统的丢包问题和事件触发机制的结合，传统的周期采样已不适合数据传输等问题，提出一种融合T-S模糊模型、PDC技术、事件触发器和控制器，用于处理网络化系统中丢包的方法。

本发明的技术方案是：一种处理事件触发的网络T-S模糊系统丢包的方法，包括以下步骤：

步骤1：针对一类非线性离散对象，选取包含外界扰动和数据丢包的网络系统，建立T-S模糊模型，如下公式(1)所示：

其中，i∈S_r；r表示模糊推理规则的数目，x(k)∈Rⁿ，u(k)∈R^m和z(k)∈R^m分别表示系统的被控对象状态、控制输入和被控输出向量，外部干扰ω(k)满足ω(k)∈l₂[0,∞)，矩阵A_i,B_i,C_i,D_i和B_ωi(i∈S_r)是适维且已知的，M_ij(i∈S_r,j∈S_s)为模糊集，通过上的隶属函数M_ij(ζ_j(k))来刻画，前件变量ζ(k)＝[ζ₁(k),ζ₂(k),...,ζ_s(k)]^T是定义在上的x(k)的已知函数；

步骤2：将控制器端事件触发器的设计基于确定性调度误差阈值：即通过传感器和采样器，比较上一个时刻的模糊系统输出的采样数据和当前采样数据之间的相对误差，以确定当前采样数据是否应该传输，如下公式(2)所示：

其中，i＝1,2,...,n,σ_i∈[0,1]是阈值参数，和x_i(k)分别为输出和输入信号，表示最新一次传输信号；