[发明专利]不确定发生概率情形下网络化控制系统的滑模控制方法

权利要求书

1.不确定发生概率情形下网络化控制系统的滑模控制方法，其特征在于，所述方法具体包括以下步骤：

步骤一、建立不确定发生概率的数据丢包情形下具有分布式传感器时滞和有界时变时滞的网络化控制系统的动态模型；

步骤二、针对不确定发生概率的数据丢包情形下具有分布式传感器时滞和有界时变时滞的网络化控制系统的动态模型设计滑模函数；

步骤三、通过对滑模函数的各个变量进行分析，利用数据丢包的有效信息构造系统的控制器；

步骤四、将步骤三中得到的控制器分别代入步骤一建立的动态模型与步骤二中的滑模函数，通过李亚普诺夫稳定性理论，保证所得到的滑模函数在有限时间内收敛至滑模面的带状邻域内；

步骤五、当系统状态轨迹滑动至滑模面的带状邻域内时，获得此时的等效控制；

步骤六、将步骤五中所得的等效控制代入所述网络化控制系统，得到闭环系统，通过李亚普诺夫稳定性理论分析闭环系统的稳定性，并结合步骤四中滑模函数在有限时间内收敛至滑模面的带状邻域内的条件获得滑模函数中待求解的矩阵，实现滑模控制方法。

2.根据权利要求1所述不确定发生概率情形下网络化控制系统的滑模控制方法，其特征在于，步骤一的具体过程包括：

所述动态模型的状态空间形式具体为：

其中，x_k为k时刻的网络化控制系统的动态模型的状态变量，x_k+1为k+1时刻的网络化控制系统的动态模型的状态变量，为k-d_k时刻的网络化控制系统的动态模型的状态变量；d_k为有界时变时滞，满足d_m≤d_k≤d_M，d_m、d_M分别为d_k的下界与上界，x_k-p为k-p时刻的网络化控制系统的动态模型的状态变量；A为系统矩阵，A_d为系统时滞矩阵，B为系统控制矩阵，C为时滞分布矩阵，D为系统扰动矩阵；f(x_k)为有界的非线性扰动函数；ω_k为概率空间上具有零均值的一维高斯白噪声并且满足表示数学期望；非线性函数σ(·,·)满足σ^T(x,y)σ(x,y)≤ρ₁x^Tx+ρ₂y^Ty，x^T为x的转置，y^T为y的转置；为状态空间的n维实数域；ρ₁>0为状态相关系数，ρ₂>0为实滞相关系数；△A_k＝EF_kH为范数有界参数不确定性矩阵，E、F_k和H均为刻画范数有界参数不确定性的矩阵，E为左端度量矩阵，H为右端度量矩阵，矩阵F_k满足I为单位矩阵，为k时刻的网络化控制系统的动态模型的状态变量初始值；为负整数集合，μ_p为刻画分布式传感器时滞的常数，其中，p＝1,2,…,+∞，满足

系统的丢包变量α_k服从伯努利过程，其概率分布为：

其中，代表丢包概率，为准丢包概率，|△α|≤∈₀刻画数据丢包的不确定发生概率，∈₀为不确定发生概率阈值。

3.根据权利要求2所述不确定发生概率情形下网络化控制系统的滑模控制方法，其特征在于，步骤二中所述滑模函数具体为：

其中，G＝B^TP，B^T为B的转置，待求解的矩阵P为对称的正定阵，满足GB非奇异且G[C D]＝0。