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具有丢包和时延的非线性NCS鲁棒容错控制研究的开题报告
摘要：
网络控制系统（NCS）在工业控制领域中发挥着越来越重要的作用。然而，NCS的不确定性和非线性特性往往会导致系统的性能下降和稳定性问题。本文针对网络丢包率和时延引起的非线性NCS系统进行鲁棒容错控制研究。首先，分析了非线性NCS在丢包和时延情况下的动态特性并建立了数学模型。然后，设计了一种基于事件激发采样和无限褶积组合技术的鲁棒容错控制方法，以提高系统抗干扰能力和稳定性。通过数值仿真验证该方法的有效性。
关键词：网络控制系统，非线性系统，鲁棒容错控制，丢包，时延
1.研究背景和意义
随着计算机网络技术的发展，网络控制系统（NCS）已成为工业控制领域中一种非常重要的控制系统形式。NCS由传感器、执行器、通信网络和控制器组成，其中通信网络是实现信息传输和控制命令传递的关键部分。然而，NCS在实际应用中会遇到很多问题，如通信时延、网络丢包率、数据包重传等，这些问题会导致系统性能下降和稳定性问题。
传统的NCS控制方法大多基于线性系统模型，但实际系统通常具有非线性特性，在网络丢包率和时延情况下，非线性NCS的性能和稳定性会受到很大影响。因此，需要研究非线性NCS的鲁棒容错控制方法。
2.研究内容和方法
本文针对非线性NCS的鲁棒容错控制问题，主要研究以下内容：
（1）分析非线性NCS在丢包率和时延情况下的动态特性，并建立数学模型。
（2）设计一种基于事件激发采样和无限褶积组合技术的鲁棒容错控制方法。
（3）通过数值仿真验证该方法的有效性。
3.预期研究成果
本文的预期研究成果包括：
（1）建立了非线性NCS在丢包和时延情况下的数学模型，对其动态特性进行了分析。
（2）设计了一种基于事件激发采样和无限褶积组合技术的鲁棒容错控制方法，提高了系统抗干扰能力和稳定性。
（3）通过数值仿真验证了所提方法的有效性，为进一步实现非线性NCS的鲁棒容错控制提供了一种新思路。
4.研究计划和进度
本文的研究计划和进度如下：
（1）2022年3月-5月：学习网络控制系统和非线性控制理论，分析非线性NCS在丢包率和时延情况下的动态特性并建立数学模型。
（2）2022年6月-8月：设计基于事件激发采样和无限褶积组合技术的鲁棒容错控制方法，并进行数值仿真验证。
（3）2022年9月-11月：对仿真结果进行分析和优化，并撰写论文。
（4）2022年12月：完成论文初稿并进行终稿修改。
5.文献综述
[1]Li,H.,etal.(2018).Robustevent-triggeredℋ∞controlfornon-linearnetworkedcontrolsystemswithtime-varyingdelaysandpacketloss.IETControlTheory&Applications,12(7),869-878.
[2]Zhang,L.,etal.(2019).Networkedpredictivecontrolofnonlinearsystemsunderpacketlosses.IEEETransactionsonIndustrialElectronics,66(2),1682-1691.
[3]Wang,D.,etal.(2019).Robustcontrolfornetworkedcontrolsystemswithuncertainnetwork-induceddelaysandpacketlosses.Automatica,103,38-46.
以上文献主要针对非线性NCS的鲁棒控制问题进行了研究，提出了一些有效的控制方法，并取得了一定成果。然而，在丢包和时延情况下的非线性NCS的鲁棒容错控制问题尚未得到深入研究，这也是本文研究的重点之一。