[发明专利]一种配电网无线通信可靠性的鲁棒控制方法

说明书

本发明公开了一种配电网无线通信可靠性的鲁棒控制方法，包括：1、针对配电网无线通信传输延时系统中一对节点的自适应发射功率控制，建立对数距离路径损耗模型和传输延时的系统；2、构造Lyapunov‑Krasovskii函数，得到配电网无线通信传输延时系统随机稳定和鲁棒控制器存在的充分条件；3、通过不断减小稳定性条件中扰动抑制率γ，计算保证系统稳定对应的控制器增益矩阵K，当扰动抑制率γ最小且系统稳定时，得到最优的控制器增益矩阵K^*。本发明能减小各节点之间的相互干扰，提高系统对扰动的鲁棒性，从而提高信号传输效率，保证配电网无线通信传输延时系统的安全稳定运行。

技术领域

本发明属于配电网无线通信系统和鲁棒控制理论领域，具体的说是一种配电网无线通信可靠性的鲁棒控制方法。

背景技术

无线通信是利用电磁波信号可以在自由空间中传播的特性进行信息交换的一种通信方式，近些年信息通信领域中，发展最快、应用最广的就是无线通信技术。

在无线通信方面，主要利用是GPRS以及CDMA的方式，在覆盖面积方面是相对交广的，并且可以保持相对较高的成熟度。但是在利用此种方式进行利用的过程当中在资费方面是相当高的，运营商当中所采用的计费方式是最小的计费单位进行计费的，因此在费用方面造成了相对较高的特点。并且在此种通信方式当中对于节点的连通率也是相对较低的，利用该传输方式当中主要是对语音进行传输，从而影响了电力数据信息业务在传输当中效率相对较低的现象，比较容易发生断线的现象。并且在利用此种传输方式当中，无法满足配电网络传输的安全可靠性能。

发明内容

本发明是为了解决上述现有技术存在的不足之处，提出一种配电网无线通信可靠性的鲁棒控制方法，以期能解决配电网无线通信系统中各对发射节点和接收节点之间的相互干扰和信号传输延时对系统稳定的影响，从而能提高配电网无线通信系统的鲁棒性能和信号传输效率，以保证配电网无线通信传输延时系统的安全稳定运行。

本发明为达到上述发明目的，采用如下技术方案：

本发明一种配电网无线通信可靠性的鲁棒控制方法的特点是，包括如下步骤：

步骤1：利用式(1)计算接收节点在k时刻接收到发射节点的无线信号强度，并作为对数距离路径损耗模型：

式(1)中，P_r(k)为与发射节点的节点距离为d时的接收节点在k时刻接收到的信号强度，P_t(k)为发射节点在k时刻的无线信号发射功率，P_L(d₀)为参考距离为d₀时的参考路径损耗值；n(k)为k时刻的路径损耗指数，X_σ(k)表示多径效应对接收节点在k时刻接收信号的影响；

步骤2：利用式(2)构建智能电网中基于对数距离路径损耗模型的系统状态空间方程：

式(2)中，x(k)为包含k时刻接收到的信号强度P_r(k)和k时刻的本底噪声的状态向量，u(k)为包含发射节点在k时刻的无线发射功率P_t(k)的控制输入量，w(k)为包含k时刻与k+1时刻之间的本底噪声增量、参考路径损耗值P_L(d₀)、路径损耗指数n(k)以及多径效应对接收信号影响X_σ(k)的外部扰动；y(k)为包含无线接收信号节点的信噪比的系统输出的状态变量。A为状态变量x(k)的系数；B_u为控制输入量u(k)的系数；B_w为外部扰动w(k)的系数；C为状态变量y(k)的系数；

步骤3：利用式(3)构建带有延时状态反馈的控制器：

u(k)＝Kx(k-l) (3)