Passivity-Based控制

通过无源性定理，两个严格无源系统的负反馈互联而且总是稳定的。

当物理设备为被动时，出于鲁棒性和安全性的考虑，使用被动控制器是有利的。然而，在网络控制系统中，通信延迟可以抵消基于无源控制的好处并导致不稳定。为了说明这一点，我们使用了“柔性梁振动控制”示例中的植物和二阶被动控制器。有关底层控制问题的背景知识，请参阅此示例。加载工厂模型无源控制器(注意,对应于在另一个例子中)。

负载BeamControlGC波德(G、C、{1飞行,1 e4})传说(‘G’，“C”）

控制配置如下所示，以及从脉冲响应来．

冲动(反馈(G、C))

通信延迟的不稳定效应

现在假设传感器和控制器之间以及控制器和执行器之间存在大量的通信延迟。这种情况在Simulink中建模如下。金宝app

open_system (“DelayedFeedback”）

通信延迟设置为

T1 = 1;T2 = 2;

仿真结果表明，通信延迟会使反馈回路失稳。

散射变换

为了减轻延迟的影响，可以通过网络对设备和控制器之间交换的信号进行简单的线性转换。

图1:网络控制系统

这被称为“散射变换”并由公式给出

或者同样的

与．注意，在没有延迟的情况下，两个散射变换相互抵消，图1中的方框图等价于的负反馈互连而且．

然而，当出现延误时，不再等于这种散射变换改变了闭环系统的性质。事实上，观察到

这而且严格的被动保证

小增益定理保证了图1的反馈互连无论延迟有多大都是稳定的。通过为图1中的值构建一个框图的Simulink模型来确金宝app认这一点．

B = 1;open_system (“ScatteringTransformation”）

模拟闭环系统的脉冲响应。尽管有很大的延迟，但响应现在是稳定的，与无延迟响应相似。

有关散射变换的更多细节，请参见T. Matiakis, S. Hirche，和M. Buss，“散射变换的非线性网络控制系统的无延迟稳定性”，2006年美国控制会议论文集，2006年，2801-2806页。