網(wǎng)絡(luò)化串級(jí)控制系統(tǒng)的模型預(yù)測(cè)控制.pdf

1、將網(wǎng)絡(luò)引入串級(jí)控制系統(tǒng)，使其控制回路通過(guò)實(shí)時(shí)網(wǎng)絡(luò)閉合，便形成了網(wǎng)絡(luò)化串級(jí)控制系統(tǒng)(Networked Cascade Control System，NCCS)。NCCS是一種特殊的網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)，它充分結(jié)合了網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)和串級(jí)控制系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)，不僅可以大大降低系統(tǒng)的成本、提高系統(tǒng)診斷維護(hù)水平，還可以快速克服內(nèi)部擾動(dòng)，提高系統(tǒng)的工作效率。網(wǎng)絡(luò)的引入在給我們帶來(lái)方便的同時(shí)，也增加了系統(tǒng)分析和設(shè)計(jì)的復(fù)雜性，給系統(tǒng)帶來(lái)很多問(wèn)題，最明顯的就是要考慮網(wǎng)

2、絡(luò)誘導(dǎo)時(shí)延對(duì)系統(tǒng)的影響，以及由于網(wǎng)絡(luò)傳輸不可靠性而存在的數(shù)據(jù)包丟失的現(xiàn)象。網(wǎng)絡(luò)誘導(dǎo)時(shí)延和數(shù)據(jù)包丟失的存在將導(dǎo)致控制系統(tǒng)的性能下降，甚至使系統(tǒng)不穩(wěn)定。本文主要考慮了NCCS中存在的時(shí)延和數(shù)據(jù)包丟失問(wèn)題，研究了網(wǎng)絡(luò)化串級(jí)控制系統(tǒng)的模型預(yù)測(cè)控制算法。
　　本文以網(wǎng)絡(luò)化串級(jí)控制系統(tǒng)為研究對(duì)象，首先介紹了網(wǎng)絡(luò)化串級(jí)控制系統(tǒng)的研究背景、存在的基本問(wèn)題以及發(fā)展現(xiàn)狀。然后，根據(jù)不同的配置方式和網(wǎng)絡(luò)存在的不同位置，介紹了網(wǎng)絡(luò)化串級(jí)控制系統(tǒng)的四種結(jié)構(gòu)

3、形式，并針對(duì)基于現(xiàn)場(chǎng)總線的TypeⅡ NCCS進(jìn)行研究，在網(wǎng)絡(luò)誘導(dǎo)時(shí)延和數(shù)據(jù)包丟失情況下分別對(duì)其進(jìn)行建模分析。
　　針對(duì)網(wǎng)絡(luò)誘導(dǎo)時(shí)延和數(shù)據(jù)包丟失現(xiàn)象，本文研究了網(wǎng)絡(luò)化串級(jí)控制系統(tǒng)的模型預(yù)測(cè)控制。在數(shù)據(jù)包丟失網(wǎng)絡(luò)化串級(jí)控制系統(tǒng)Markov建模的基礎(chǔ)上，研究了數(shù)據(jù)包丟失NCCS的狀態(tài)反饋模型預(yù)測(cè)控制算法，使得閉環(huán)NCCS漸近穩(wěn)定的同時(shí)滾動(dòng)優(yōu)化系統(tǒng)的性能指標(biāo);考慮到在實(shí)際的工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中，系統(tǒng)的狀態(tài)往往不能完全測(cè)量到，只能采用輸出反饋控