網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)的時(shí)延分析與控制.pdf

1、隨著網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)和自動(dòng)化控制技術(shù)的發(fā)展，基于網(wǎng)絡(luò)的控制系統(tǒng)開始廣泛應(yīng)用于工業(yè)控制領(lǐng)域，工業(yè)控制系統(tǒng)中各控制單元間的通信從點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的傳輸方式逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)榛诰W(wǎng)絡(luò)的傳輸方式。這種網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)（NCS）簡化了控制器、傳感器和執(zhí)行器的連接，改進(jìn)了系統(tǒng)的可靠性，減少了控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的復(fù)雜性，但也給控制系統(tǒng)帶來了不同形式的有可能對(duì)控制系統(tǒng)的穩(wěn)定性產(chǎn)生負(fù)面影響的時(shí)間延遲。分析網(wǎng)絡(luò)時(shí)延對(duì)控制系統(tǒng)性能的影響并盡可能的減小網(wǎng)絡(luò)時(shí)延，已經(jīng)成為網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)所面臨的新

2、課題。本論文著重研究了網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)中時(shí)延對(duì)控制系統(tǒng)的影響及其對(duì)策。
　　本文首先介紹了網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)的基本概念，對(duì)網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)的基本問題和時(shí)延特性進(jìn)行了分析，闡述了網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)中時(shí)延的組成、產(chǎn)生的原因及過程。接著，分別針對(duì)具有的兩種不同類型的時(shí)延（短時(shí)延和長時(shí)延）的網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)進(jìn)行了建模。特別地，將時(shí)變時(shí)延和隨機(jī)時(shí)延都納入系統(tǒng)的不確定部分，于是可將網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)建模為離散不確定系統(tǒng)。
　　PID控制器在各工業(yè)控制中顯示出很多優(yōu)勢(shì)

3、，但最大的不足就是無自適應(yīng)能力。本論文在PID控制的基礎(chǔ)上引入了模糊控制，根據(jù)系統(tǒng)誤差運(yùn)用模糊控制器對(duì)PID的控制參數(shù)進(jìn)行在線調(diào)整，從而改善了控制系統(tǒng)對(duì)參數(shù)變化的適應(yīng)性，實(shí)現(xiàn)了對(duì)時(shí)延的有效補(bǔ)償。
　　最后，采用TrueTime仿真軟件建立了網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)的仿真平臺(tái)，對(duì)所設(shè)計(jì)的控制器進(jìn)行驗(yàn)證。仿真實(shí)例表明在模擬的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下控制器對(duì)時(shí)延進(jìn)行了有效補(bǔ)償，達(dá)到設(shè)計(jì)的目的。同時(shí)，文中還還分析了數(shù)據(jù)丟包率和網(wǎng)絡(luò)速率對(duì)網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)性能的影響，說明