基于延时预估的网络控制系统预测控制

随着计算机网络通信技术和控制理论的发展,网络控制系统(NCS)在工业控制领域得到越来越广泛的应用。与传统控制系统相比,网络控制系统打破了其在物理位置上的限制,降低了系统的连接复杂性、减少了运行成本和维护费用,提高了信息集成度。 本文首先从网络控制系统的产生和研究意义着手,阐述了网络控制系统中存在的基本问题和研究现状,分析了网络诱导延时在网络控制系统中的成因和对网络控制系统的影响。 然后从控制理论的角度出发,针对具有网络诱导延时的网络控制系统,提出了内模控制算法和最优加权平均算法；设计了带有延时预估环节的内模控制器；并通过劳斯一赫尔维兹判据分析了这类系统的稳定性条件。 最后在Matlab环境中,分别对延时预估环节、不带延时预估环节的内模网络控制算法、带有延时预估环节的内模网络控制算法进行了仿真实验。验证了具有延时预估环节的内模网络控制算法对网络诱导延时的抑制具有较好的控制效果。