Smith模糊控制在網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)中的應(yīng)用研究.pdf

1、在網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)中，各個節(jié)點(diǎn)間通過網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行信息傳輸，測量元件、控制器和執(zhí)行機(jī)構(gòu)之間通過網(wǎng)絡(luò)通道實現(xiàn)測量信號和控制信號的傳送。網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)是由閉合的網(wǎng)絡(luò)通道以及網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)構(gòu)成的閉環(huán)控制系統(tǒng)，具有全分布式的結(jié)構(gòu)，是測量元件、控制器、執(zhí)行機(jī)構(gòu)與網(wǎng)絡(luò)通道以適當(dāng)?shù)姆绞浇M合的結(jié)果，具有信號傳輸速度快、系統(tǒng)實時性好等優(yōu)勢，不同位置的用戶彼此也可以協(xié)調(diào)工作，實現(xiàn)信息共享。盡管網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)比集散控制系統(tǒng)更具優(yōu)勢，但也具有一些對系統(tǒng)的性能有很大影響的問題，例如

2、由多包傳輸導(dǎo)致的數(shù)據(jù)包丟失與亂序及其網(wǎng)絡(luò)時滯等，其中網(wǎng)絡(luò)時滯的補(bǔ)償問題受到了廣泛關(guān)注。網(wǎng)絡(luò)傳輸延時對系統(tǒng)的動態(tài)及靜態(tài)性能產(chǎn)生重要影響，可導(dǎo)致系統(tǒng)超調(diào)量過大，增加系統(tǒng)調(diào)節(jié)時間，甚至?xí)瓜到y(tǒng)不穩(wěn)定。如何實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)的時滯補(bǔ)償正越來越受到專家學(xué)者們的密切關(guān)注。
　　分析了網(wǎng)絡(luò)時延產(chǎn)生的原因、時延組成以及時延對網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)穩(wěn)定性的影響。根據(jù)基于被控對象的Smith預(yù)估控制方法，提出了三種改進(jìn)的Smith預(yù)估器的設(shè)計方法。鑒于被控對象參

3、數(shù)及其網(wǎng)絡(luò)時滯的變化會使Smith預(yù)估器達(dá)不到預(yù)期的控制效果，模糊控制器恰能彌補(bǔ)Smith預(yù)估器這方面的不足，在模糊自適應(yīng)PID控制與Smith預(yù)估控制的基礎(chǔ)上，結(jié)合這兩種控制的優(yōu)點(diǎn)，進(jìn)行了一種改進(jìn)的控制器的分析與設(shè)計。
　　最后，在 MATLAB環(huán)境下，對本文所設(shè)計的控制器的控制品質(zhì)進(jìn)行了仿真對比。仿真結(jié)果表明，采用基于遞推最小二乘在線辨識的模糊Smith預(yù)估時滯補(bǔ)償?shù)目刂撇呗詴r，閉環(huán)控制系統(tǒng)具有比較好的魯棒性，能夠獲得更理想的