网络控制系统的随机建模、分析与综合

近年来，基于网络环境的控制系统的研究日益受到国内外学者的关注。然而，到目前为止，无论是建模方法还是研究手段，都存在大量问题亟待解决。考虑网络随机特性和有限信道传输的影响，结合理论和实验分析，本项目开展网络控制系统的随机建模、控制设计以及量化控制的研究。不同于现有的模型，本项目将建立包含更多网络随机特性信息的系统模型，如网络随机时延和丢包的概率分布信息等，使其更接近实际的网络系统。结合随机系统理论和稳定性理论，建立一套基于随机网络控制系统的分析与综合的方法和量化控制器的设计方法，给出系统性能的随机分析结果，并提出有效的实现技术。通过构建的基于因特网的网络实验平台检验并完善得到的理论成果，开发出具有实际应用价值的软硬件系统。

本项目旨在对网络控制系统中的随机因素进行分析、总结和归纳，利用随机的方法建立新型网络控制系统的模型并研究其控制综合问题。经过三年的研究，项目组圆满完成了申请书所规划的研究内容，并取得了不错的研究成果。主要研究内容包括：.1、利用网络随机延迟和随机丢包的区间分布不均匀特性，建立时滞分布依赖的网络控制系统的综合模型，结合随机控制和传统控制系统的研究方法，提出新模型的分析和控制综合方法。.2、通过对网络控制系统的随机故障进行分析，本项目建立了可以涵盖各种随机故障状态的随机模型，并设计容错控制器对系统进行控制综合。.3 、提出时滞划分的方法研究网络控制系统的延迟，并结合矩阵函数的凸性质，提出了新的分段李雅普诺夫泛函的分析方法来减少结果的保守性。.4 、基于提出的理论方法与技术路线，建立基于Internet的网络控制应用示范平台；在网络控制系统分析、设计、实施及网络检测等方面提出新的且有效的方案。.相关成果：.1、发表学术论文36篇（包含一篇IEEE Trans的regular paper，和一篇IEEE Trans. Automatic Control论文），论文被SCI收录26篇，被EI收录30篇（含SCI、EI双检索），出版专著一本（科学出版社，2011）。.2 、2012年获得国家自然科学基金面上项目和江苏省自然科学基金面上项目各一项。.3、在此期间，项目组有三人（田恩刚、顾洲、莫志勇）晋升副教授职称，两人（田恩刚、顾洲）入选南京师范大学“青蓝工程”青年骨干教师。围绕该项目，有两个博士研究生和一个硕士研究生顺利毕业。.4、开展广泛的国内外学术交流。项目组成员赴国外高水平大学学术交流5人次，参加国内外学术会议10人次，邀请国内外专家讲学4人次。