網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)時(shí)延分析與補(bǔ)償.pdf

1、網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)是現(xiàn)代控制系統(tǒng)發(fā)展的最新階段，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(jiǎn)要回顧了網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)的發(fā)展和網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)的一般性能特征，隨后介紹了網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)的基本問(wèn)題以及現(xiàn)有的時(shí)延補(bǔ)償方法。在介紹了以上概念的基礎(chǔ)上分析了網(wǎng)絡(luò)時(shí)延產(chǎn)生與分類，著重論述了網(wǎng)絡(luò)時(shí)延的組成和數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)。在闡明了網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)穩(wěn)定性與網(wǎng)絡(luò)時(shí)延和采樣率的關(guān)系后，仿真了時(shí)延對(duì)網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)的影響，仿真結(jié)果表明時(shí)延對(duì)網(wǎng)

2、絡(luò)控制系統(tǒng)階躍響應(yīng)的性能指標(biāo)有很大影響，嚴(yán)重時(shí)甚至造成系統(tǒng)不穩(wěn)定。 由于時(shí)延對(duì)網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)的性能指標(biāo)影響嚴(yán)重，時(shí)延補(bǔ)償就是解決方法之一。本文在介紹了大林和史密斯兩種時(shí)延補(bǔ)償算法后，設(shè)計(jì)了基于網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)史密斯時(shí)延預(yù)估器并仿真了時(shí)延補(bǔ)償?shù)男Ч?。仿真結(jié)果表明史密斯時(shí)延預(yù)估器對(duì)網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)有著良好的補(bǔ)償效果。然后，詳細(xì)研究了一種新的時(shí)延補(bǔ)償方法，這種算法通過(guò)插入中間件的方法使得現(xiàn)有非基于網(wǎng)絡(luò)時(shí)延設(shè)計(jì)的控制器能夠在補(bǔ)償網(wǎng)絡(luò)時(shí)延的同時(shí)進(jìn)行

3、控制。它是基于增益調(diào)度表算法通過(guò)引入的中間件來(lái)修改現(xiàn)有的控制器輸出，以達(dá)到補(bǔ)償時(shí)延和其它性能要求，由于是在現(xiàn)有的控制器輸出端進(jìn)行修改，使得現(xiàn)有的控制器仍然能夠使用，所以這種方法能節(jié)省很多時(shí)間和投資費(fèi)用。通過(guò)對(duì)比例積分控制器控制的直流電機(jī)進(jìn)行仿真，結(jié)果表明在存在網(wǎng)絡(luò)延時(shí)的情況下，這種時(shí)延補(bǔ)償方法能夠有效的改善網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)的性能。 本文最后對(duì)一個(gè)自動(dòng)化立體倉(cāng)庫(kù)進(jìn)行了硬件、軟件和功能的總體設(shè)計(jì)，在設(shè)備層采用了當(dāng)前流行的工業(yè)以太網(wǎng)，并且