一類具有長(zhǎng)時(shí)延網(wǎng)絡(luò)的預(yù)測(cè)控制方法研究.pdf

1、淺海油氣田地處淺海灘涂，環(huán)境惡劣，油氣井的操作控制需要技術(shù)人員現(xiàn)場(chǎng)操作，安全性低，實(shí)時(shí)性差。針對(duì)這些問(wèn)題，建設(shè)油田自動(dòng)化系統(tǒng)，以實(shí)現(xiàn)油田自動(dòng)化生產(chǎn)。針對(duì)建設(shè)油田自動(dòng)化系統(tǒng)現(xiàn)場(chǎng)布線困難的問(wèn)題，引入基于無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)(NCS)，其具有無(wú)需布線、結(jié)構(gòu)靈活、易于系統(tǒng)擴(kuò)展和維護(hù)以及能夠?qū)崿F(xiàn)信息資源共享等特點(diǎn)。由于無(wú)線網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)的引入，帶來(lái)了隨機(jī)的長(zhǎng)時(shí)延，對(duì)控制系統(tǒng)控制性能造成影響。針對(duì)存在隨機(jī)的長(zhǎng)時(shí)延這一問(wèn)題，本文主要對(duì)其進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)時(shí)延分

2、析、時(shí)延補(bǔ)償控制器設(shè)計(jì)等兩個(gè)方面的研究。
　　首先，分析網(wǎng)絡(luò)誘導(dǎo)時(shí)延的組成及網(wǎng)絡(luò)誘導(dǎo)時(shí)延對(duì)控制系統(tǒng)的控制性能的影響，并通過(guò)仿真實(shí)例分析了網(wǎng)絡(luò)誘導(dǎo)時(shí)延對(duì)控制性能的影響。
　　其次，在時(shí)延分析的基礎(chǔ)上，對(duì)時(shí)延補(bǔ)償控制器進(jìn)行了研究，主要包括對(duì)快速隱式廣義預(yù)測(cè)控制算法(GPC)及在快速隱式GPC基礎(chǔ)上的時(shí)延補(bǔ)償算法的研究。針對(duì)求取廣義預(yù)測(cè)控制規(guī)律時(shí)需要解Diophantine方程和計(jì)算逆矩陣，采用隱式廣義預(yù)測(cè)控制，避免求解Dioph

3、antine方程，并提出了通過(guò)柔化增量法以計(jì)算當(dāng)前時(shí)刻的控制量，利用當(dāng)前控制量作為已知量求出下一時(shí)刻控制量的快速?gòu)V義預(yù)測(cè)控制算法，避免了計(jì)算逆矩陣，并通過(guò)仿真實(shí)例驗(yàn)證算法的有效性。
　　然后，在快速隱式廣義預(yù)測(cè)控制算法的基礎(chǔ)上，根據(jù)執(zhí)行器與傳感器的位置不同，給出了相應(yīng)的時(shí)延補(bǔ)償算法。針對(duì)執(zhí)行器與傳感器為同一設(shè)備端，給出了基于時(shí)間戳GPC的時(shí)延補(bǔ)償算法，并通過(guò)實(shí)例驗(yàn)證算法的有效性。針對(duì)執(zhí)行器與傳感器不在同一設(shè)備端，提出新型時(shí)延補(bǔ)償算