磁懸浮小球網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)的研究.pdf

1、隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)的迅猛發(fā)展以及控制系統(tǒng)規(guī)模的日益擴(kuò)大，網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)已成為當(dāng)前控制領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)之一。由于通信網(wǎng)絡(luò)的引入，控制系統(tǒng)各部件之間能夠進(jìn)行信息資源共享，使得這種新型的控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與傳統(tǒng)的點(diǎn)對(duì)點(diǎn)控制系統(tǒng)相比，具有許多優(yōu)點(diǎn)。但通信網(wǎng)絡(luò)的引入同時(shí)也帶來(lái)了時(shí)延、丟包、時(shí)序錯(cuò)亂、單包多包傳輸問(wèn)題等問(wèn)題。由于網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)中的信息不能及時(shí)準(zhǔn)確的傳輸，勢(shì)必會(huì)影響控制系統(tǒng)的性能，嚴(yán)重的會(huì)導(dǎo)致系統(tǒng)不穩(wěn)定。
　　 磁懸浮小球系統(tǒng)是

2、檢驗(yàn)各種控制理論和方法有效性的理想對(duì)象。它是一個(gè)高階、復(fù)雜非線性、自然不穩(wěn)定系統(tǒng)，對(duì)實(shí)時(shí)性要求非常高，這些特性使得基于此建立的網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)的穩(wěn)定控制變得非常具有挑戰(zhàn)性。本文將以網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下的磁懸浮小球系統(tǒng)的穩(wěn)定控制為背景進(jìn)行研究。
　　 網(wǎng)絡(luò)誘導(dǎo)時(shí)延和數(shù)據(jù)丟包問(wèn)題是網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)的兩個(gè)核心問(wèn)題。本文首先分析了網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)時(shí)延的分布及影響時(shí)延的因素。在此基礎(chǔ)上，針對(duì)網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)中同時(shí)存在前向通道時(shí)延和反饋通道時(shí)延的情況，結(jié)合數(shù)據(jù)丟包，

3、設(shè)計(jì)了一種改進(jìn)的Smith預(yù)估器，以磁懸浮小球系統(tǒng)為被控對(duì)象，取其線性化模型，利用Matlab中的Truetime網(wǎng)絡(luò)仿真工具箱進(jìn)行了仿真，結(jié)果證明了算法的有效性。由于Smith預(yù)估器算法中對(duì)預(yù)估模型的精確度要求非常高，Truetime工具箱對(duì)網(wǎng)絡(luò)的仿真和實(shí)際網(wǎng)絡(luò)狀況也存在很大差別。本文提出的Smith預(yù)估器算法并不能直接用于實(shí)際網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)中。另外，網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)中其他一些基于模型的算法，也要求首先得到被控對(duì)象的模型，因此，本文對(duì)磁懸浮