基于自抗擾技術的網(wǎng)絡控制系統(tǒng)分析與設計.pdf

1、隨著工業(yè)生產(chǎn)規(guī)模的不斷擴大，對生產(chǎn)過程安全要求的不斷提高，傳統(tǒng)的運動控制系統(tǒng)越來越無法滿足實際需求。現(xiàn)代網(wǎng)絡控制技術的發(fā)展，使得網(wǎng)絡控制系統(tǒng)的研究有了新的突破，對解決傳統(tǒng)控制方式存在的缺陷開辟了一條新的途徑。網(wǎng)絡控制系統(tǒng)利用通信網(wǎng)絡將傳感器、控制器和執(zhí)行器連接起來，與傳統(tǒng)的點對點的控制系統(tǒng)相比具有諸多優(yōu)點。網(wǎng)絡控制系統(tǒng)帶來各種方便的同時，由于網(wǎng)絡的介入也相應帶來一系列的問題，比如網(wǎng)絡時延、數(shù)據(jù)丟包、時序錯亂、網(wǎng)絡調(diào)度等問題，尤其是網(wǎng)絡時

2、延和數(shù)據(jù)丟包問題成為網(wǎng)絡控制系統(tǒng)研究的難點之一。
　　本文主要針對網(wǎng)絡控制系統(tǒng)中存在的網(wǎng)絡時延和數(shù)據(jù)丟包兩個問題，提出基于自抗擾技術的網(wǎng)絡時延和數(shù)據(jù)丟包補償方法，實現(xiàn)網(wǎng)絡化系統(tǒng)的穩(wěn)定化控制。本文的主要研究內(nèi)容如下:
　　1.針對從傳感器到控制器和控制器到執(zhí)行器間存在時延的網(wǎng)絡化系統(tǒng)，建立了時變短時延影響下的網(wǎng)絡化系統(tǒng)模型。將時變時延引起的不確定動態(tài)描述為系統(tǒng)模型的不確定性。設計自抗擾控制器，對時延引起的不確定動態(tài)進行動態(tài)線性

3、化補償，實現(xiàn)時變時延的實時補償和系統(tǒng)的穩(wěn)定控制。
　　2.針對從控制器到執(zhí)行器單邊數(shù)據(jù)丟包的網(wǎng)絡化系統(tǒng)，采用伯努利方法描述隨機丟包過程，建立數(shù)據(jù)丟包影響下的網(wǎng)絡化系統(tǒng)模型。將由數(shù)據(jù)丟包引起的不確定動態(tài)轉化為系統(tǒng)的有界干擾，通過設計自抗擾控制器對擾動進行線性化補償，實現(xiàn)網(wǎng)絡控制系統(tǒng)的穩(wěn)定控制。
　　3.為驗證所設計控制器的有效性，利用TrueTime工具箱搭建仿真平臺，分別對只含有時延、只含有數(shù)據(jù)丟包以及同時含有時延和數(shù)據(jù)丟包