网络环境下Markovian跳跃系统的建模与控制综合

网络控制系统 (Networked Control Systems) 是近十几年来随着网络技术和计算机应用技术的飞速发展而出现的一个新的前沿性课题。然而，现有的网络控制研究大多关注于被控对象为线性定常系统，而对被控对象为变结构随机系统的网络控制的研究相对较少。Markovian跳跃系统是一类最典型的变结构随机系统。由于网络环境下Markovian跳跃系统的模态信息的传输存在着延迟和丢包， 因此给网络控制系统的理论研究带来崭新的挑战。为此，本项目将针对网络环境下的Markovian跳跃系统展开建模、性能分析、控制器设计等问题的研究。本项目前期研究已取得重要进展，其最终研究结果有望建立一套关于网络环境下的Markovian 跳跃系统的较为完整的理论体系，形成具有创新性的科学研究方法，丰富研究手段，提高Markovian跳跃系统在工程实践中的建模和应用能力。

本项目考虑网络通讯中的通讯传输延迟、数据丢包、信号量化等现象，针对Markov跳变随机系统开展了数学建模、稳定性分析、控制器以及滤波器设计等问题的研究。首先提出了新颖的建模方法和策略，结合网络控制系统本身的特点，对网络环境下的随机跳变系统的工作机理和特性进行了深入分析和研究。在此基础上，对随机跳变系统的闭环网络控制系统进行了H∞性能分析、状态估计、状态反馈控制和滑模控制等方面的研究。最后将部分理论成果应用到航天器轨道交会对接控制和飞行器控制的数值仿真当中。