【摘 要】
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进入21世纪的控制系统将以网络为主要特征。利用智能网络节点构造传感器、控制器、执行器的网络化控制系统成为新的趋势。与传统结构相比,它有连线较少、结构灵活、可靠性高
【出 处】
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华北电力大学(北京) 华北电力大学
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进入21世纪的控制系统将以网络为主要特征。利用智能网络节点构造传感器、控制器、执行器的网络化控制系统成为新的趋势。与传统结构相比,它有连线较少、结构灵活、可靠性高、能实现资源共享等优点;但同时由于网络的引入也会产生网络诱导时延、数据包丢失等问题。这些问题的存在不但降低了系统的控制性能,甚至还会引起系统不稳定。本文在详细分析这些因素不利影响的基础上,将广义预测控制算法引入网络控制系统,分别针对网络环境下的单回路系统和串级控制系统的设计进行研究。首先介绍了网络控制系统中的基本问题,着重对网络诱导时延、数据包丢失的产生原因及其影响进行了详细的分析。在此基础上针对一类具有随机网络诱导时延和有限数据包丢失的单回路网络控制系统,提出一种基于广义预测控制算法的网络预测控制方案。假设控制器采用事件驱动,传感器、执行器采用时钟驱动方式,控制器采用广义预测控制算法,通过在对象前端设置网络补偿器,实现了对前向通道和反馈通道中的网络补偿。其次给出了网络化串级控制系统的四种典型结构形式,针对其中一类具有随机网络诱导时延的网络化串级控制系统,提出一种基于改进的串级广义预测控制算法的网络化串级补偿方案:主控制器采用隐式广义预测控制算法,副控制器采用传统的广义预测控制算法,分别在副控制器与执行器之前设置网络补偿器。利用预测算法的特点,结合网络补偿器对网络化串级控制系统中的随机网络时延实现了有效的补偿。
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