基于估計器的網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)研究.pdf

1、網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)(NCS,Networked Control Systems)是通過網(wǎng)絡(luò)構(gòu)成閉環(huán)的反饋控制系統(tǒng),它集成了計算機(jī)技術(shù)、通信技術(shù)和控制理論,是一門新興的技術(shù),并且正成為現(xiàn)代工業(yè)系統(tǒng)控制的主要發(fā)展方向之一。它具有資源共享、成本低廉、可靠性高、使用靈活、易于安裝和維護(hù)等優(yōu)點,已經(jīng)受到越來越廣泛的重視。本文對網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)存在網(wǎng)絡(luò)時延時的控制問題進(jìn)行了分析和研究,開展了以下幾個方面的工作:
　　 在深入分析網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)方式

2、和基本問題的基礎(chǔ)上,針對時延問題,進(jìn)行了網(wǎng)絡(luò)時延系統(tǒng)建模,得到一種多對象多控制器網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)延時的模型。
　　 分析和闡述了網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)(NCS)時延的形成原因、組成和特性。在此基礎(chǔ)上,對NCS的控制方法進(jìn)行了研究。針對雙邊網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng),提出了一種時延估計組合模型,并對其有效性進(jìn)行了分析。以實際網(wǎng)絡(luò)時延實驗數(shù)據(jù)為基礎(chǔ),將組合模型應(yīng)用到網(wǎng)絡(luò)時延補償控制器的設(shè)計中,對網(wǎng)絡(luò)時延進(jìn)行補償,實驗結(jié)果表明與沒有時延補償功能的控制器相比較

3、,網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)的動態(tài)性能有了明顯改善。對于具有時延的網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng),采用基于狀態(tài)反饋預(yù)測補償?shù)目刂品椒▽崿F(xiàn)控制,驗證了該方法的有效性。將工業(yè)過程純滯后施密斯預(yù)估計控制方法引入到了網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)中,并對該方法進(jìn)行了改進(jìn)。通過電機(jī)系統(tǒng)的仿真實驗,說明該類方法具有較好的控制效果。
　　 最后,基于專用工具箱TrueTime對網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)進(jìn)行了仿真研究,首先利用電機(jī)模型對該工具進(jìn)行了功能效果驗證,隨后利用該工具箱對施密斯預(yù)估計網(wǎng)絡(luò)控制方法進(jìn)