题目：网络化控制系统中若干问题研究

网络化控制系统是近年来随着计算机和网络通信技术的迅猛发展而出现的新型自动控制系统，网络化控制系统的研究已经是当前自动化研究领域的一个前沿课题。本文对网络化控制系统中的若干问题进行了研究，获得了相应的系统分析条件和综合方法，并对结果进行了实验和仿真验证。具体内容如下： 1.研究了网络化控制系统中的鲁棒主动队列管理（AQM）控制器设计问题。基于Internet传输控制协议中拥塞避免机制的线性模型，考虑AQM的设计要求和因特网的特点,将AQM控制器设计问题转化为鲁棒镇定问题；得到了动态输出反馈AQM控制器存在的充分条件，给出了鲁棒AQM控制器的设计方法。结果基于线性矩阵不等式形式，易于计算机求解；仿真结果验证了所得控制器的有效性。 2.研究了网络控制系统的$H_infty$控制问题。通过对通信网络做出一定的合理假设，将研究的问题转化为含输入时滞的采样数据系统的控制问题，后者利用提升技术可等价为离散时滞系统的$H_infty$控制器设计问题，从而获得状态反馈控制器的设计方法。最后对所得结论进行了仿真验证。 3. 研究了一类同时具有网络诱导时延($ au_M$)和数据包丢失的网络控制系统的输出反馈控制问题。得出了保证系统性能的最大允许延迟($T_M$)、最大丢包率的求取和输出反馈控制器的设计方法；当$ au_MT_M$时，给出了一种基于被控对象模型的丢包补偿方案；最后分别对所得结论在三维起重机试验平台上进行了仿真和试验验证。 4. 研究了二阶多智能体网络的平均一致问题。定义了通讯不存在延迟情况时的P平均一致问题和PV平均一致问题。给出了不能通过线性状态反馈协议解决对于P平均一致问题的结论及证明；同时，给出了一个解决PV平均一致问题的协议。最后通过试验对所得结论的有效性进行了验证。 5.研究了二阶多智能体网络在通讯存在延迟情况下的一致问题。利用频域分析方法，得出了与通讯延迟、网络拓扑结构和协议有关的，系统达到一致的充要条件。基于此条件，当网络拓扑结构和协议参数确定时，给出了最大允许通讯延迟的求解方法；当最大网络通讯延迟和网络拓扑结构已知时，给出了协议的设计方法。最后，通过算例与仿真验证了所得结论的有效性。 6.研究了基于最佳滑移率的单智能体(车辆系统)ABS控制器设计问题。针对车辆制动过程的特点和要求，提出了ABS控制器的设计目标。在此基础上，设计了两种控制方案。一种是鲁棒、逻辑门限复合控制方案，该方案结合了两种控制方式的优点。另一种基于路面识别的模糊PID控制方案。该方案包括路面识别算法和模糊PID控制算法。上述方案我们分别在单轮ABS试验系统上得到了实现，并在不同路面下与目前车辆ABS中采用的逻辑门限控制方案进行了对比试验。试验结果表明，所提方案控制性能优于逻辑门限控制方案。