基于網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)環(huán)境的系統(tǒng)辨識算法研究.pdf

1、碩士學位論文基于網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)環(huán)境的系統(tǒng)辨識算法研究SystemIdentificationAlgorithmBasedonNetworkControlSystemEnvironment學號：21009147完成日期：20130428大連理工大學DalianUni礦ersityofTechnology大連理工大學碩士學位論文摘要網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)(NetworkControlSystem，NCS)是一種全分布式，以通信網(wǎng)絡(luò)為傳輸媒介實現(xiàn)反饋控制

2、的實時控制系統(tǒng)。通信網(wǎng)絡(luò)作為數(shù)據(jù)傳輸媒介，系統(tǒng)中傳感器，執(zhí)行器，控制器各節(jié)點共享網(wǎng)絡(luò)上的信息資源，這種連接方式更易于系統(tǒng)擴展和診斷，遠程操作及監(jiān)控。因此，基于網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)的控制方法廣泛應(yīng)用于高級的航天航空器，自動化制造工廠，智能車輛系統(tǒng)，移動機器人等領(lǐng)域。但是，由于NCS中存在網(wǎng)絡(luò)誘導(dǎo)延時、數(shù)據(jù)包丟失、數(shù)據(jù)包亂序等網(wǎng)絡(luò)不穩(wěn)定性問題，使NCS的分析和設(shè)計比傳統(tǒng)控制系統(tǒng)更復(fù)雜。近年來，NCS的穩(wěn)定性分析，系統(tǒng)辨識，控制策略，網(wǎng)絡(luò)協(xié)議優(yōu)化等問

3、題，已經(jīng)成為了控制領(lǐng)域的研究熱點。由于NCS系統(tǒng)引入網(wǎng)絡(luò)傳輸媒介，使得系統(tǒng)的復(fù)雜度大大增加，傳統(tǒng)控制方法不能直接應(yīng)用。分析NCS的穩(wěn)定性、設(shè)計高效的NCS控制策略，如何準確地建立NCS系統(tǒng)模型是最關(guān)鍵的一步。近年來，NCS建模的研究焦點集中在解決網(wǎng)絡(luò)不穩(wěn)定性引起的網(wǎng)絡(luò)誘導(dǎo)延時、數(shù)據(jù)包丟失、數(shù)據(jù)包亂序等問題。更加棘手的問題是，通信網(wǎng)絡(luò)會造成NCS系統(tǒng)輸入一輸出數(shù)據(jù)的非均勻非同步性(NonSynchronizedNonUniformly，N

4、SNU)，這給系統(tǒng)辨識造成極大的困難。本文基于以上問題，提出辨識系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的改進型的GrarnSchmidt算法和辨識系統(tǒng)參數(shù)的H”次優(yōu)估計魯棒辨識算法、最d乘估計魯棒辨識算法。分析及實驗表明，改進型的GramSchmidt算法基于正交最小二乘法，具有很好的數(shù)值穩(wěn)定性和較小的計算量。H。次優(yōu)估計、最小二乘估計能夠在具有系統(tǒng)噪聲及輸入輸出不確定性的情況下，準確辨識系統(tǒng)參數(shù)，在相同條件下，辨識性能優(yōu)于遞推最小二乘(RecursiveLeast