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(gè)節(jié)點(diǎn)間通過網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行信息傳輸，測(cè)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(shí)現(xiàn)測(cè)量信號(hào)和控制信號(hào)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(cè)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(hào)傳輸速度快、系統(tǒng)實(shí)時(shí)性好等優(yōu)勢(shì)，不同位置的用戶彼此也可以協(xié)調(diào)工作，實(shí)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(shì)，但也具有一些對(duì)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(shí)滯等，其中網(wǎng)絡(luò)時(shí)滯的補(bǔ)償問題受到了廣泛關(guān)注。網(wǎng)絡(luò)傳輸延時(shí)對(duì)系統(tǒng)的動(dòng)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(shí)間，甚至?xí)瓜到y(tǒng)不穩(wěn)定。如何實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)的時(shí)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(shí)延產(chǎn)生的原因、時(shí)延組成以及時(shí)延對(duì)網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)穩(wěn)定性的影響。根據(jù)基于被控對(duì)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(jì)方法。鑒于被控對(duì)象參

3、數(shù)及其網(wǎng)絡(luò)時(shí)滯的變化會(huì)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(jì)。
　　最后，在 MATLAB環(huán)境下，對(duì)本文所設(shè)計(jì)的控制器的控制品質(zhì)進(jìn)行了仿真對(duì)比。仿真結(jié)果表明，采用基于遞推最小二乘在線辨識(shí)的模糊Smith預(yù)估時(shí)滯補(bǔ)償?shù)目刂撇呗詴r(shí)，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