網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)的調(diào)度方法研究.pdf

1、隨著控制系統(tǒng)規(guī)模的擴大和飛速發(fā)展的計算機、網(wǎng)絡(luò)及通訊技術(shù)，將網(wǎng)絡(luò)及通信技術(shù)應(yīng)用到控制科學(xué)領(lǐng)域的一種分布式、網(wǎng)絡(luò)化、智能化的網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)(Networked Control System，NCS)成為國內(nèi)外研究的熱點之一。由于控制系統(tǒng)中網(wǎng)絡(luò)的引入，不可避免產(chǎn)生網(wǎng)絡(luò)時延；另外，網(wǎng)絡(luò)有限的帶寬資源和承載能力由多個控制回路共享，導(dǎo)致控制系統(tǒng)動態(tài)性能下降甚至不穩(wěn)定。網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)的性能不僅與控制算法有關(guān)，還與網(wǎng)絡(luò)資源的合理調(diào)度有關(guān)。本文主要研究網(wǎng)絡(luò)

2、控制系統(tǒng)的調(diào)度方法，使整個NCS的性能達(dá)到優(yōu)化。 首先，敘述了網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)的發(fā)展及其特點，概述了網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)中調(diào)度研究的基本問題，綜述了網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)的調(diào)度國內(nèi)外研究現(xiàn)狀。 其次，針對網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)中網(wǎng)絡(luò)誘導(dǎo)時延，將傳感器到控制器的時延以及控制器到執(zhí)行器的時延分離出來討論，建立了一個NCS模型，以具體的實例詳細(xì)分析和研究了網(wǎng)絡(luò)誘導(dǎo)時延對反饋控制回路的性能的影響。提出了一種利用線性濾波器在線同步辨識出網(wǎng)絡(luò)時延以及系統(tǒng)的動態(tài)特征

3、參數(shù)的方法，以實例證明了該方法的有效性，并且分析了NCS穩(wěn)定性。 隨后，提出了一種基于在線時延辨識的網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)調(diào)度方法。通過對各控制回路采樣周期的合理調(diào)度和網(wǎng)絡(luò)中各類信息的帶寬分配，一方面保證了各控制環(huán)路的控制性能，另一方面提高了網(wǎng)絡(luò)資源的利用率。運用Matlab/TrueTime仿真軟件進(jìn)行驗證，結(jié)果表明該算法合理、充分地利用了網(wǎng)絡(luò)資源，使得系統(tǒng)具有較高的網(wǎng)絡(luò)資源利用率并滿足了系統(tǒng)的實時動態(tài)性能要求。 最后對本文的主