网络延时对网络控制系统的影响及其控制对策

随着网络控制系统理论及应用研究的不断进展,网络延时对网络控制系统的影响日益突出,它是恶化系统性能、导致信息不能准时到达、引起系统不稳定的重要因素.在对网络控制及其特点进行分析的基础上,研究了网络延时对网络控制系统的影响,并从减少网络延时的网络优化与调度策略、无模型智能控制策略、鲁棒控制策略等方面出发,对网络延时的控制对策进行了分析和探讨,为进一步有效地实施网络控制提供了可靠途径.     

一类带有不确定性网络控制系统的稳定性分析

在网络控制系统中，由于网络环节的引入而产生的延时将是影响控制系统性能和稳定性的主要因素．针对此问题作了深入地研究，讨论了一类含参数不确定性的线性连续系统模型，给出了网络控制系统鲁棒稳定的充分条件．其结果通过仿真实例说明。     

网络控制系统的自整定鲁棒数字PID控制

为了有效地抑制网络延时对网络控制系统性能的影响,提出了一种鲁棒数字比例-积分-微分(PID)控制器设计方法.该方法将分布式的网络延时归结为单一延时;在大时变鲁棒数字PID控制方法的基础上,结合二自由度的内模控制结构,实现了控制器参数的数字双PID分离设计.对基于控制局域网络(CAN)总线的典型工业过程进行了仿真实验.结果表明,与最小化模型方法设计的控制器比较,采用设计的PID控制器能补偿网络上的延时,更加有效地抑制负载干扰并提高了系统的动态特性.     

基于事件触发网络控制系统的分布式控制

针对网络带宽有限造成的网络中传输信息量受限问题,引入分布式事件触发机制,即子系统只在它的局部状态误差超过了某个给定的阈值时才传输它的状态信息到它邻近的子系统,研究了网络控制系统基于事件触发机制的分布式控制策略的实现问题。首先,设计了事件触发机制,以保证整个网络系统的渐进稳定性;然后,将所得到的结果运用到线性时不变系统上;最后,通过模型仿真验证了所得到的结论。通过事件触发机制可以减少网络中的信息传输量,降低网络负载,从而提高网络传输效率。     

基于动态矩阵控制的网络控制系统时延补偿策略

针对网络控制系统中的网络时延问题,根据预测控制中动态矩阵控制的特点,提出了一种基于动态矩阵控制的网络时延补偿策略。利用动态矩阵控制算法对网络控制系统中的时延信号的未来情况进行预测,用来补偿其在网络传输中的时延,并结合具体的实例进行仿真实验,通过与传统PID控制的比较,进一步验证了该策略的有效性和优越性。     

战场指挥控制系统的网络控制特性及其评估

介绍分析了战场指挥控制系统的相关概念、体系结构及其工作过程,阐述了该系统是典型的网络控制论系统,其网络控制是从系统总体最优出发,在选定系统目标和准则的基础上,分析构成系统的各个层次分系统的功能和相互关系,以及系统同环境的相互影响。从控制论的角度,研究战场指挥控制系统的概念体系和系统性质,认识其网络行为和过程规律,可使战场指挥问题明晰化、确定化,并可为该系统建立网络行为过程和数学模型,以此对其网络复杂行为和过程进行分析。最后着重阐述了战场指挥控制系统的控制效能评估,从可观性、可控性、能通性和能达性4个方面来评估该系统的控制效能,以求在其网络控制特性研究的基础之上,寻求解决战场指挥的最佳策略。     

考虑网络丢包的网络化控制系统的广义预测控制

针对丢包现象影响网络化控制系统（NCS）稳定性的问题,设计了一个基于单边网络的广义预测控制器（GPC）．该控制器通过滚动优化确定一系列控制动作,利用该控制作用对基于模型的预测值进行修正,最终计算出向前N步的控制数据,以此来弥补数据丢失给系统带来的影响．经过仿真实验证明在网络存在丢包的情况下,NCS系统仍然能够达到稳定．     

网络控制系统的模糊PID控制仿真研究

通过网络控制系统(NCS)结构的介绍,利用Truetime进行NCS仿真,分析网络延时、数据包丢失和传输速率几个主要因素对网络控制系统控制性能的影响.针对网络控制系统的延时特性,设计模糊PID控制器,利用模糊推理的方法在线整定PID的参数,以实时性要求较高的直流电机为被控对象,利用Truetime工具箱在MATLAB平台上进行控制系统的仿真.最后,与常规的PID控制进行对比可知,该算法的控制效果更好.     

网络控制传输时延的补偿控制方法研究

针对网络控制系统具有不确定时延的特性,利用广义预测控制算法对不确定时延的超强适应性,同时结合缓冲区、事件时间混合驱动以及时间标志信息提出一种解决网络随机传输时延、时序错乱和数据包丢失的综合补偿控制方案,从而有效地克服系统在实际运行过程中存在的不确定性问题,取得了很好的控制效果．仿真结果验证了该方案的有效性．     

基于Ethernet网络控制系统时延的测量和补偿

以校园网上的一台机器上运行的程序模拟做控制器，在另一台和它有一定距离的机器运行的程序模拟作被控对象．实验中，客户机分别每隔0．1s，0.5s发送数据包，包长度为36字节。比较当前的数据时间和标签数据时间，从而计算出该数据包总的时延。为网络控制系统的研究打下基础．     

计算机网络拥塞控制策略比较研究

由于网络带宽容量的限制、交换单元设备的存储空间和处理能力的限制,当转发数据的速率低于数据包到达的速率时就会发生网络拥塞,会出现数据丢失,延时增加,吞吐量下降,严重时甚至会导致拥塞崩溃。网络拥塞控制是所有网络管理工作者都要面对和急需解决的问题。分析网络拥塞控制策略的原理,比较不同控制策略的优缺点,可以为选择最优控制策略方案提供参考。     

一类不确定时延网络控制系统的容错控制

针对一类具有不确定时延的网络控制系统,通过模型离散化将时延不确定性问题转化为参数不确定性问题,引入开关矩阵表示故障模式。在传感器失效的情况下,基于李雅普诺夫方法,并通过解线性矩阵不等式方法设计了此类系统的容错控制律。通过数值仿真得出状态响应曲线,验证了此方法的可行性和有效性。     

单域时滞电力系统的滑模负荷频率控制

针对包含时滞不确定性和参数不确定及负荷扰动的单域电力系统,提出了滑模负荷频率控制策略.通过Matlab/Simulink平台,搭建仿真算例,检验所提出的控制器在时滞电力系统不同工作点运行且考虑发电机变化约束(GRC)的情况下的鲁棒性和控制性能.仿真结果显示,与不含滑模控制的时滞电力系统相比,采用滑模控制器使时滞系统的响应速度快,并且具有更好的鲁棒性.     

战略与决策管理控制系统研究

论述了管理控制系统对战略与决策的要求，把最优控制问题作为子问题建立了最优控制决策模型，指出管理控制系统运行中包含8个环节、6个功能，最后给出了具体案例分析。     

基于网络时延的SDN逻辑一致性策略研究

对SDN网络更新过程中的暂时中间态进行了研究, 阐述了因网络时延导致的控制逻辑不一致问题, 并提出了一种解决方案. 该方案通过在控制平面上调整安装控制规则的时序, 使网络达到控制逻辑一致的目的, 进一步建立了一种基于节点平均网络时延的目标优化模型, 通过对模型求解得到SDN网络逻辑一致的时延最小路由路径. 最后通过仿真实验验证了该方案的可行性和有效性.     

具有纯滞后系统的Smith预估控制稳定性研究

本文提出了一种控制系统稳定性分析的方法,并推导出具有纯滞后系统的 Smith 预估控制当参数变化时的稳定条件。     

电动助力转向系统控制策略

建立电动助力转向系统的动力学数学模型,分析了比例控制策略和比例微分控制策略的不同控制效果,研究了比例控制系数和微分控制系数对控制效果的影响,为PD控制器的设计提供了依据.将设计中的力帆7130电动助力转向系统结构参数带入模型.仿真结果显示电机助力效果良好.