基于時延補(bǔ)償和廣義預(yù)測控制算法的網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)研究.pdf

1、網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)是現(xiàn)代控制系統(tǒng)發(fā)展的一個新階段，是當(dāng)今控制理論界研究的熱點(diǎn)，研究它具有重要的意義。本文在引出了網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)概念的基礎(chǔ)上，簡要回顧了網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)的發(fā)展和研究現(xiàn)狀，介紹了網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)的一般特性和介質(zhì)通訊協(xié)議，并舉例說明了網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)在工程實(shí)踐中的應(yīng)用。接著探討了傳輸時延和丟包現(xiàn)象對網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)的影響以及系統(tǒng)的穩(wěn)定性問題。 針對傳輸延遲和丟包現(xiàn)象使控制系統(tǒng)性能惡化的問題，在綜合前人研究成果的基礎(chǔ)上，提出一種新的控制策略，將

2、廣義預(yù)測控制算法和時延補(bǔ)償相結(jié)合，并在傳感器發(fā)送端設(shè)置一個發(fā)送緩沖區(qū)防止數(shù)據(jù)丟失。以瑞典Lund大學(xué)的網(wǎng)絡(luò)控制工具箱TrueTime作為仿真平臺，建立網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)的模型，將傳統(tǒng)的PID算法和本文提出的控制策略分別在此平臺上進(jìn)行仿真。仿真結(jié)果表明，基于GPC算法的控制系統(tǒng)擁有較小的超調(diào)和較少的振蕩，它可以較好的解決網(wǎng)絡(luò)中的時延和丟包的問題，使控制性能得到明顯的改善。在GPC算法的基礎(chǔ)上引入時延補(bǔ)償，進(jìn)一步降低了傳輸時延對網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)的影響