● 摘要
网络控制系统由于可以实现资源共享、可靠性高、易于安装和维护等优点而受到越来越广泛的重视。然而通信网络在控制控制系统中的应用也给控制领域带来了新的问题。本文对控制系统的网络时延问题进行了分析和研究,开展了以下几个方面的工作: 对控制系统的实时性问题进行了深入分析,从机理上阐述了网络控制系统时延的形成原因、组成部分和特点,给出了在保证系统性能条件下减小网络时延的有效措施方法。针对网络控制系统的时延问题,给出了连续域时滞模型和网络时延离散模型,并给出了对多对象对控制器系统网络时延离散模型。 在网络时延离散模型的基础上给出了基于状态反馈预测补偿的控制方法,并通过对简化倒立摆模型的仿真验证了该方法的有效性。将工业过程纯滞后施密斯预估控制方法引入到了网络控制系统中,并对该方法进行了改进。通过对电机模型的仿真实验,说明该类方法具有较好的控制效果。 基于专用工具箱TrueTime对网络控制系统进行了仿真研究,首先利用电机模型对该工具对进行了功能效果验证,随后利用该工具箱对施密斯预估器网络控制方法进行了验证。