GPC算法在帶時延的網(wǎng)絡控制系統(tǒng)中控制性能補償研究.pdf

1、網(wǎng)絡控制系統(tǒng)給人們的日常生活帶來了巨大的便捷和高效的同時，也給控制領域帶來了前所未有的機遇和挑戰(zhàn)?？刂萍夹g與網(wǎng)絡信息的結合，使得控制系統(tǒng)已經(jīng)在一定的范圍內(nèi)突破了在地域上的限制，這使控制領域發(fā)生了巨大的變化和轉型。然而由于網(wǎng)絡速率以及網(wǎng)絡帶寬的限制，不可避免的帶來了網(wǎng)絡時延，該時延無法消除，且隨著網(wǎng)絡負擔的加重，甚至會出現(xiàn)丟包現(xiàn)象，導致控制系統(tǒng)不能實時的控制，從而使系統(tǒng)性能下降甚至造成不穩(wěn)定。因此，在網(wǎng)絡化控制系統(tǒng)中，如果要提高系統(tǒng)的控制

2、性能，網(wǎng)絡時延是首要考慮的問題。
　　 在國家自然科學基金重點項目的資助下，通過對國內(nèi)外網(wǎng)絡數(shù)字控制理論中關鍵技術研究的現(xiàn)狀比較分析，本文從網(wǎng)絡時延補償方面進行了相關研究。
　　 在理論研究方面，本文首先對要實驗的因特網(wǎng)內(nèi)不同時段的網(wǎng)絡時延進行了測試，通過仿真比較和分析了不同時延時網(wǎng)絡控制系統(tǒng)性能指標。接著，通過對不同時延補償算法的學習和探討，本文在GPC算法基礎上引入了階梯式策略和隊列選擇機制。階梯式策略是通過引入階梯

3、式因子，將GPC算法運算過程中高維的矩陣運算降低，減小算法的運算復雜度；而隊列選擇機制將接收到的數(shù)據(jù)包按照時間新舊進行排序，當當前接收的數(shù)據(jù)包時間片最新時，將采用當前的數(shù)據(jù)包參與運算，當接收到的數(shù)據(jù)包不是最新時，那么在隊列中選擇時間片最新的數(shù)據(jù)包，此機制有效的解決了數(shù)據(jù)傳輸過程中時延過大或者丟包、錯包等問題。最后，本文以采用matlab和Truetime工具箱建立了該機床的進給傳動系統(tǒng)網(wǎng)絡控制模型，并在不同時延的情況下，分別采用本文改進