磁懸浮小球網(wǎng)絡控制系統(tǒng)的研究.pdf

1、隨著計算機技術、網(wǎng)絡通信技術的迅猛發(fā)展以及控制系統(tǒng)規(guī)模的日益擴大，網(wǎng)絡控制系統(tǒng)已成為當前控制領域的研究熱點之一。由于通信網(wǎng)絡的引入，控制系統(tǒng)各部件之間能夠進行信息資源共享，使得這種新型的控制系統(tǒng)結構與傳統(tǒng)的點對點控制系統(tǒng)相比，具有許多優(yōu)點。但通信網(wǎng)絡的引入同時也帶來了時延、丟包、時序錯亂、單包多包傳輸問題等問題。由于網(wǎng)絡控制系統(tǒng)中的信息不能及時準確的傳輸，勢必會影響控制系統(tǒng)的性能，嚴重的會導致系統(tǒng)不穩(wěn)定。
　　 磁懸浮小球系統(tǒng)是

2、檢驗各種控制理論和方法有效性的理想對象。它是一個高階、復雜非線性、自然不穩(wěn)定系統(tǒng)，對實時性要求非常高，這些特性使得基于此建立的網(wǎng)絡控制系統(tǒng)的穩(wěn)定控制變得非常具有挑戰(zhàn)性。本文將以網(wǎng)絡環(huán)境下的磁懸浮小球系統(tǒng)的穩(wěn)定控制為背景進行研究。
　　 網(wǎng)絡誘導時延和數(shù)據(jù)丟包問題是網(wǎng)絡控制系統(tǒng)的兩個核心問題。本文首先分析了網(wǎng)絡控制系統(tǒng)時延的分布及影響時延的因素。在此基礎上，針對網(wǎng)絡控制系統(tǒng)中同時存在前向通道時延和反饋通道時延的情況，結合數(shù)據(jù)丟包，

3、設計了一種改進的Smith預估器，以磁懸浮小球系統(tǒng)為被控對象，取其線性化模型，利用Matlab中的Truetime網(wǎng)絡仿真工具箱進行了仿真，結果證明了算法的有效性。由于Smith預估器算法中對預估模型的精確度要求非常高，Truetime工具箱對網(wǎng)絡的仿真和實際網(wǎng)絡狀況也存在很大差別。本文提出的Smith預估器算法并不能直接用于實際網(wǎng)絡控制系統(tǒng)中。另外，網(wǎng)絡控制系統(tǒng)中其他一些基于模型的算法，也要求首先得到被控對象的模型，因此，本文對磁懸浮