網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)神經(jīng)元自整定PID控制器設(shè)計與仿真研究.pdf

1、網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)(Networked Control System，NCS)以通信網(wǎng)絡(luò)作為控制器、執(zhí)行器以及傳感器之間的通訊媒介，是網(wǎng)絡(luò)通信和自動控制相結(jié)合的產(chǎn)物。近年來，隨著通信網(wǎng)絡(luò)在工業(yè)自動化和航空航天控制技術(shù)中的廣泛應(yīng)用，NCS的研究受到了越來越多研究者的關(guān)注。NCS中的通信網(wǎng)絡(luò)使得整個控制系統(tǒng)中存在不確定時延，這使得傳統(tǒng)的控制方法常常難以直接應(yīng)用于NCS。本文圍繞網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)性能的研究、NCS的特性分析、NCS的仿真、控制器設(shè)計及改

2、進等問題進行了以下幾方面的研究工作：
　　 首先，在介紹網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)的產(chǎn)生背景、概念的基礎(chǔ)上，著重介紹了網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)存在的幾個主要問題以及近年來的研究進展，概括介紹了本文的主要研究工作。
　　 其次，設(shè)計了NCS的仿真平臺，研究了網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)中兩種驅(qū)動方式對網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)性能產(chǎn)生的影響。仿真結(jié)果表明，當存在隨機時延的情況下，只要時延在一定的范圍內(nèi)，事件驅(qū)動的控制器有著更好的性能；但是當時延遠大于采樣周期時，時間驅(qū)動的控制器

3、要比事件驅(qū)動的控制器性能好。
　　 再次，從控制理論的角度針對復(fù)雜多變的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境設(shè)計了一種單神經(jīng)元自整定PID控制器，仿真結(jié)果表明，使用該控制器的NCS在網(wǎng)絡(luò)存在時延、干擾、丟包率增加和競爭節(jié)點網(wǎng)絡(luò)占有率增大等情況下，與傳統(tǒng)的PID控制器相比，本章設(shè)計的控制器使系統(tǒng)具有更好的穩(wěn)定性和魯棒性。
　　 最后，針對傳統(tǒng)神經(jīng)元控制器中梯度下降算法的不足之處設(shè)計了一種基于遺傳算法的神經(jīng)元控制器。并針對實際的控制目標對一般的遺傳算法