網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)時延特性分析及控制器設(shè)計.pdf

1、網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)是一種通過實時網(wǎng)絡(luò)而構(gòu)成閉環(huán)的分布式反饋控制系統(tǒng),其中控制器,傳感器,執(zhí)行器各節(jié)點通過一條共享的網(wǎng)絡(luò)來交換信息。網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)集成了計算機技術(shù)、通信技術(shù)和控制理論,是一門新興的技術(shù)并且正成為現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)的發(fā)展方向。
　　 本文首先對網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)的研究現(xiàn)狀進(jìn)行了總結(jié),對網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)中普遍存在的網(wǎng)絡(luò)誘導(dǎo)時延特性進(jìn)行了分析,闡述了網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)中網(wǎng)絡(luò)誘導(dǎo)時延產(chǎn)生的因為及其組成,不同節(jié)點驅(qū)動方式下網(wǎng)絡(luò)時延的特性以及網(wǎng)絡(luò)誘導(dǎo)時延對

2、控制系統(tǒng)穩(wěn)定性的影響。
　　 接著論述了網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)在單個數(shù)據(jù)包傳輸且隨機時延小于一個采樣周期的情況下,基于全維狀態(tài)觀測器的控制器設(shè)計方法,證實了這種補償方法的有效性。
　　 考慮到時延的隨機性,把隨機最優(yōu)控制(LQG)理論應(yīng)用到網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)當(dāng)中。通過建立增廣狀態(tài)系統(tǒng),使用貝爾曼動態(tài)規(guī)劃法推導(dǎo)出了NCS的隨機最優(yōu)狀態(tài)反饋控制規(guī)律,并通過仿真實驗對該算法的有效性進(jìn)行了驗證。
　　 最后,針對數(shù)據(jù)包丟失和時延同時存在