GPC算法在帶時(shí)延的網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)中控制性能補(bǔ)償研究.pdf

1、網(wǎng)絡(luò)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(shí)，也給控制領(lǐng)域帶來了前所未有的機(jī)遇和挑戰(zhàn)?？刂萍夹g(shù)與網(wǎng)絡(luò)信息的結(jié)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(lǐng)域發(fā)生了巨大的變化和轉(zhuǎn)型。然而由于網(wǎng)絡(luò)速率以及網(wǎng)絡(luò)帶寬的限制，不可避免的帶來了網(wǎng)絡(luò)時(shí)延，該時(shí)延無法消除，且隨著網(wǎng)絡(luò)負(fù)擔(dān)的加重，甚至?xí)霈F(xiàn)丟包現(xiàn)象，導(dǎo)致控制系統(tǒng)不能實(shí)時(shí)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(luò)化控制系統(tǒng)中，如果要提高系統(tǒng)的控制

2、性能，網(wǎng)絡(luò)時(shí)延是首要考慮的問題。
　　 在國家自然科學(xué)基金重點(diǎn)項(xiàng)目的資助下，通過對(duì)國內(nèi)外網(wǎng)絡(luò)數(shù)字控制理論中關(guān)鍵技術(shù)研究的現(xiàn)狀比較分析，本文從網(wǎng)絡(luò)時(shí)延補(bǔ)償方面進(jìn)行了相關(guān)研究。
　　 在理論研究方面，本文首先對(duì)要實(shí)驗(yàn)的因特網(wǎng)內(nèi)不同時(shí)段的網(wǎng)絡(luò)時(shí)延進(jìn)行了測試，通過仿真比較和分析了不同時(shí)延時(shí)網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)性能指標(biāo)。接著，通過對(duì)不同時(shí)延補(bǔ)償算法的學(xué)習(xí)和探討，本文在GPC算法基礎(chǔ)上引入了階梯式策略和隊(duì)列選擇機(jī)制。階梯式策略是通過引入階梯

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