The invention relates to a method for compensating the uncertain time-delay of double input output network decoupling control system, belonging to the technical field of multi input and multi output network decoupling control system with limited bandwidth resource. For a double input double output signal to influence each other and coupled through decoupling processing of TITO NDCS, due to the network data transmission network delay process generated between the nodes, not only affects the stability of the respective control loops are closed, but will also affect the stability of the whole system, and even lead to loss of stability NDCS TITO the problem, proposed by TITO NDCS in between all real nodes of the network data transmission, the network time delay compensation method instead of the model, can be exempt from the network delay between nodes of measurement and estimation or identification requirements, reduce the synchronous clock signal, reduces the network delay to determine the impact of TITO NDCS stability, control performance improve the quality of the system.
【技术实现步骤摘要】
一种双输入输出网络解耦控制系统未确定时延的补偿方法
本专利技术涉及自动控制技术,网络通信技术和计算机技术的交叉领域,尤其涉及带宽资源有限的多输入多输出网络解耦控制系统
技术介绍
通过实时通信网络构成的闭环反馈控制系统,称为网络控制系统(Networkedcontrolsystems,NCS),NCS的典型结构如图1所示。在NCS中,由于网络的引入,降低了控制系统复杂度和成本,通过网络将众多远程节点(或设备)有机地组合起来,协同完成单个节点(或设备)无法完成的工作。此外,通过网络综合来自不同节点的信息,对网络系统的状态进行实时的估计、分析和监测,通过把不同设备进行组网,可以进一步提升系统的整体功能和运行品质。另一方面,也给NCS带来了一些新的问题,例如通信网络使数据在传输中不可避免地受到噪声、通信时延、量化误差和数据包丢失等因素的影响,尤其是未确定网络时延的存在,可降低NCS的控制质量,甚至使系统失去稳定性,严重时可能导致系统出现故障。目前,国内外关于NCS的研究,主要是针对单输入单输出(Single-inputandsingle-output,SISO)网络控制系统,分别在网络时延已知、未知或不确定,网络时延小于一个采样周期或大于一个采样周期,单包传输或多包传输,有无数据包丢失等情况下,对其进行数学建模或稳定性分析与控制。但针对实际工业过程中,普遍存在的至少包含两个输入与两个输出(Two-inputandtwo-output,TITO)的控制系统所构成的多输入多输出(Multiple-inputandmultiple-output,MIMO)网络 ...
【技术保护点】
一种双输入输出网络解耦控制系统未确定时延的补偿方法,其特征在于该方法包括以下步骤:对于闭环控制回路1:(1).当传感器S1节点被周期为h
【技术特征摘要】
1.一种双输入输出网络解耦控制系统未确定时延的补偿方法,其特征在于该方法包括以下步骤:对于闭环控制回路1:(1).当传感器S1节点被周期为h1的采样信号触发时,将采用方式A进行工作;(2).当控制解耦器CD1节点被反馈信号y1(s)触发时,将采用方式B进行工作;(3).当执行器A1节点被信号u1a(s)或者被交叉解耦网络通路单元输出信号yp12(s)触发时,将采用方式C进行工作;对于闭环控制回路2:(5).当传感器S2节点被周期为h2的采样信号触发时,将采用方式D进行工作;(6).当控制解耦器CD2节点被反馈信号y2(s)触发时,将采用方式E进行工作;(7).当执行器A2节点被信号u2a(s)或者被交叉解耦网络通路单元输出信号yp21(s)触发时,将采用方式F进行工作;方式A的步骤包括:A1:传感器S1节点工作于时间驱动方式,其触发信号为周期h1的采样信号;A2:传感器S1节点被触发后,对被控对象G11(s)的输出信号y11(s)和被控对象交叉通道传递函数G12(s)的输出信号y12(s)进行采样,并计算出闭环控制回路1的系统输出信号y1(s),且y1(s)=y11(s)+y12(s);A3:传感器S1节点将反馈信号y1(s),通过闭环控制回路1的反馈网络通路向控制解耦器CD1节点传输,反馈信号y1(s)将经历网络传输时延τ2后,才能到达控制解耦器CD1节点;方式B的步骤包括:B1:控制解耦器CD1节点工作于事件驱动方式,被反馈信号y1(s)所触发;B2:在控制解耦器CD1中,将闭环控制回路1的系统给定信号x1(s)减去反馈信号y1(s)得到误差信号e1(s),即e1(s)=x1(s)-y1(s);对e1(s)实施控制算法C1(s),并将其输出信号作用于交叉解耦通道传递函数P21(s)得到其输出信号yp21(s);将信号yp21(s)通过交叉解耦网络通路单元向执行器A2节点传输,信号yp21(s)将经历网络传输时延τ21后,才能到达执行器A2节点;B3:将误差信号e1(s)与反馈信号y1(s)相加得到信号u1a(s),即u1a(s)=e1(s)+y1(s);B4:将信号u1a(s)通过闭环控制回路1的前向网络通路单元向执行器A1节点传输,u1a(s)将经历网络传输时延τ1后,才能到执行器A1节点;方式C的步骤包括:C1:执行器A1节点工作于事件驱动方式,被信号u1a(s)或者被交叉解耦网络通路单元输出信号yp12(s)所触发;C2:执行器A1节点被触发后,对u1a(s)实施控制算法C1(s),得到其输出信号u1b(s);对来自传感器S1节点的反馈信号y1(s)实施控制算法C1(s),得到其输出信号u1c(s);C3:将来自交叉解耦网络通路单元的输出信号yp12(s),与信号u1b(s)相加后再减去u1c(s),得到信号u1f(s),即u1f(s)=u1b(s)+yp12(s)-u1c(s);C4:将信号u1f(s)作用于被控对象G11(s)得到其输出值y11(s);将信号u1f(s)作用于被控对象交叉通道传递函数G21(s)得到其输出值y21(s);从而实现对被控对象G1...
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