基于魯棒控制的網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)應(yīng)用系統(tǒng)開(kāi)發(fā).pdf

1、隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，國(guó)家強(qiáng)力推行“中國(guó)制造2025”、“互聯(lián)網(wǎng)+”等政策有力地促進(jìn)了社會(huì)科技進(jìn)步，助推了計(jì)算機(jī)技術(shù)、控制網(wǎng)絡(luò)及通信技術(shù)的高速發(fā)展。與此同時(shí)，高速EtherNet以及EtherCAT總線(xiàn)技術(shù)的高速發(fā)展，為網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)(NCS)的革新提供可靠保障，有利于系統(tǒng)應(yīng)用及推廣。NCS具有網(wǎng)絡(luò)化、集成化、分布化和控制節(jié)點(diǎn)智能化等結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，然而由于系統(tǒng)加入了網(wǎng)絡(luò)，難免給系統(tǒng)引入了一系列問(wèn)題，包括時(shí)延、數(shù)據(jù)包的丟失、時(shí)序錯(cuò)亂等。上述問(wèn)

2、題不僅會(huì)降低系統(tǒng)控制性能，而且也是導(dǎo)致系統(tǒng)不穩(wěn)定的潛在因素。因此，論文主要針對(duì)網(wǎng)絡(luò)時(shí)延問(wèn)題，以計(jì)算機(jī)控制網(wǎng)絡(luò)的QoS為基礎(chǔ)，以控制性能指標(biāo)為目標(biāo)，設(shè)計(jì)了基于魯棒控制算法的網(wǎng)絡(luò)控制器設(shè)計(jì)，并搭建了網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，具體工作如下:
　　(1)研究了存在時(shí)延的網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)，應(yīng)用魯棒控制方法設(shè)計(jì)存在時(shí)延的系統(tǒng)控制器。通過(guò)構(gòu)建網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)的連續(xù)系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型，并轉(zhuǎn)化為離散系統(tǒng)模型，將系統(tǒng)控制回路的不確定誘導(dǎo)時(shí)延轉(zhuǎn)化為被控對(duì)象離散系統(tǒng)數(shù)學(xué)模

3、型系數(shù)，然后構(gòu)建動(dòng)態(tài)閉環(huán)控制系統(tǒng)模型。運(yùn)用Lyapunov理論證明系統(tǒng)全域漸近穩(wěn)定性，將其轉(zhuǎn)化為線(xiàn)性矩陣不等式(LMI)方程的存在性求解問(wèn)題，并求解系統(tǒng)控制律。
　　(2)應(yīng)用實(shí)時(shí)性較好的TrueTime工具箱聯(lián)合Matlab設(shè)計(jì)仿真控制系統(tǒng)，在給定的不同載荷下，對(duì)時(shí)延和無(wú)時(shí)延兩種情況分別進(jìn)行控制算法仿真，以驗(yàn)證研究設(shè)計(jì)的系統(tǒng)控制算法的控制性能，仿真結(jié)果表明控制算法的有效性。
　　(3)為了進(jìn)一步驗(yàn)證NCS的魯棒控制算法對(duì)于