网络控制系统中控制与调度的协同设计方法研究

来源 :东北大学 | 被引量 : 2次 | 上传用户:lichuangss33
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随着通信技术、计算机技术和控制技术的飞速发展,网络控制系统已经成为自动化领域的研究热点。网络控制系统是通信和控制系统的综合应用,二者的结合带来了许多新的问题,如网络诱导时延、数据包丢失、驱动方式和时钟同步等,传统的控制方法已经无法满足网络控制系统的要求,因此必须重新评估和建立网络控制系统的控制理论和控制方法。目前对网络控制系统的研究主要从控制、网络调度、控制与调度协同设计三个角度进行研究。本文将从网络调度、控制与调度协同设计的角度出发,针对具有多回路的控制系统,设计反馈调度器,对网络资源进行合理的分配,以优化网络诱导时延,提高系统的控制性能。本文首先介绍了网络控制系统中存在的基本问题、研究现状以及网络控制系统的仿真工具箱Truetime的基本结构和功能。接着在网络带宽受限的条件下,考虑了系统输出的误差和误差变化率,以及不同回路的重要程度,使用动态权重补偿的方法,提出模糊反馈调度的优先级配置策略,设计了模糊反馈调度器,动态地调节各回路的优先级,通过仿真验证本文方法的有效性。然后从控制与调度协同设计的角度出发,在前人的基础上,同样考虑各回路的动态补偿权重,设计变采样周期反馈调度器,并对采样周期的上下限进行了设定。最后针对系统中信息发送时可能产生冲突的问题,结合第三章中改进的模糊反馈调度器,提出变采样周期和模糊反馈优先级协同方法,提高了网络控制系统的整体性能。
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