基于魯棒控制的網(wǎng)絡控制系統(tǒng)應用系統(tǒng)開發(fā).pdf

1、隨著社會經(jīng)濟的不斷發(fā)展，國家強力推行“中國制造2025”、“互聯(lián)網(wǎng)+”等政策有力地促進了社會科技進步，助推了計算機技術、控制網(wǎng)絡及通信技術的高速發(fā)展。與此同時，高速EtherNet以及EtherCAT總線技術的高速發(fā)展，為網(wǎng)絡控制系統(tǒng)(NCS)的革新提供可靠保障，有利于系統(tǒng)應用及推廣。NCS具有網(wǎng)絡化、集成化、分布化和控制節(jié)點智能化等結構特點，然而由于系統(tǒng)加入了網(wǎng)絡，難免給系統(tǒng)引入了一系列問題，包括時延、數(shù)據(jù)包的丟失、時序錯亂等。上述問

2、題不僅會降低系統(tǒng)控制性能，而且也是導致系統(tǒng)不穩(wěn)定的潛在因素。因此，論文主要針對網(wǎng)絡時延問題，以計算機控制網(wǎng)絡的QoS為基礎，以控制性能指標為目標，設計了基于魯棒控制算法的網(wǎng)絡控制器設計，并搭建了網(wǎng)絡控制系統(tǒng)實驗平臺，具體工作如下:
　　(1)研究了存在時延的網(wǎng)絡控制系統(tǒng)，應用魯棒控制方法設計存在時延的系統(tǒng)控制器。通過構建網(wǎng)絡控制系統(tǒng)的連續(xù)系統(tǒng)數(shù)學模型，并轉化為離散系統(tǒng)模型，將系統(tǒng)控制回路的不確定誘導時延轉化為被控對象離散系統(tǒng)數(shù)學模

3、型系數(shù)，然后構建動態(tài)閉環(huán)控制系統(tǒng)模型。運用Lyapunov理論證明系統(tǒng)全域漸近穩(wěn)定性，將其轉化為線性矩陣不等式(LMI)方程的存在性求解問題，并求解系統(tǒng)控制律。
　　(2)應用實時性較好的TrueTime工具箱聯(lián)合Matlab設計仿真控制系統(tǒng)，在給定的不同載荷下，對時延和無時延兩種情況分別進行控制算法仿真，以驗證研究設計的系統(tǒng)控制算法的控制性能，仿真結果表明控制算法的有效性。
　　(3)為了進一步驗證NCS的魯棒控制算法對于