基于混雜建模和預(yù)測的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下控制和調(diào)度的聯(lián)合設(shè)計.pdf

1、網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)(Networked Control Systems,NCSs)是指通過通信網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)典型空間分布的傳感器、控制器和執(zhí)行器之間的信息交互,來對被控對象進(jìn)行控制的反饋系統(tǒng)。作為計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)在控制領(lǐng)域的延伸,網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)具有廣泛的應(yīng)用前景。網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)的控制和調(diào)度的聯(lián)合設(shè)計是目前的熱點研究方向,需要進(jìn)一步地深入地研究。混雜系統(tǒng)是控制科學(xué)與工程中的一個重要的研究方向,而網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)是一個典型的混雜系統(tǒng),所以將混雜系統(tǒng)運(yùn)用到網(wǎng)絡(luò)控制

2、系統(tǒng)的研究中具有重要意義。預(yù)測控制采用多步預(yù)估技術(shù),使得它可以有效地解決網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)中的時延等問題。本文基于這兩個方面的方法對網(wǎng)絡(luò)控制和調(diào)度的聯(lián)合設(shè)計進(jìn)行了研究。
　　 本文首先描述了網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)的定義以及存在的基本問題,介紹了混雜系統(tǒng)的建模方法,以及現(xiàn)有的基于混雜系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)控制和調(diào)度研究現(xiàn)狀;然后,針對一個具有通信約束的多輸入多輸出網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng),提出了一個預(yù)測控制和調(diào)度的聯(lián)合設(shè)計方法,并通過TrueTime工具箱進(jìn)行了仿真驗證

3、。
　　 其次,介紹了網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)的混雜描述和建模方法。在混合邏輯動態(tài)模型的框架下對具有介質(zhì)接入約束的網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)進(jìn)行建模?；诖四Ｐ?將網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)的最優(yōu)控制問題轉(zhuǎn)化為一個有限時間最優(yōu)控制問題,然后運(yùn)用混雜系統(tǒng)模型預(yù)測控制的方法解這個問題,得到最優(yōu)的調(diào)度序列和控制序列,并利用產(chǎn)生的控制序列來減輕網(wǎng)絡(luò)中的時延的影響。這種方法同時優(yōu)化調(diào)度序列和控制序列,實現(xiàn)了真正意義上的動態(tài)調(diào)度和控制聯(lián)合設(shè)計。
　　 然后,針對網(wǎng)絡(luò)控制系