基于变结构的网络控制系统延时策略研究

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随着控制系统规模的日益扩大以及网络软硬件成本的下降,控制网络的应用越来越广泛。网络控制系统是通过实时的网络构成闭环的反馈控制系统,与传统的点对点式的控制系统相比,网络控制系统具有信息资源能够共享、连线少、易于系统扩展和维护、可靠性和灵活性高等优点,但同时工业过程和控制器经过网络传输信号以后,数据传输不可避免的存在延时、丢包、多包传输等问题,导致网络性能下降甚至不稳定。本文的主要内容为带有延时的系统的控制策略研究。文中首先介绍了网络控制系统的发展概况及网络控制系统由于加入了网络而存在的问题;其次,对网络传输进行了延时分析,并基于线性时不变工业对象模型,对包含网络的广义被控对象建立了离散数学模型;再次,针对网络传输产生的控制器到执行器和传感器到控制器的延时问题,对传输延时的网络控制系统提出了延时补偿策略,分别设计了滑模控制器和模糊滑模控制器,并以直流电机为控制对象给出实例仿真,证明基于变结构的网络控制时延补偿策略的可行性和有效性。全文的最后展望了网络控制系统理论的发展前景以及作者在以后的工作中需要学习和努力的方向。
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