一种适用于网络化控制系统的主动时延补偿方法技术方案

一种针对多传感器网络化控制系统的主动时延补偿方法，包括如下步骤：1)多个传感器的数据和执行器实际使用的控制信号通过单独的通讯信道发送到控制器；2)控制器接收并判断采集到的控制器信号是否缺失，如果不缺失直接根据控制算法计算控制信号，如果缺失部分传感器的信号，则先进行系统重建；3)控制器根据信号的完整性与否做出不同的控制序列，然后把控制信号打包成一个数据包发送出去；4)控制信号选择器在这些控制序列中选择一个最优的控制信号作用于执行器，并把选择的控制信号通过通讯信道发送到控制器。

An Active Time Delay Compensation Method for Networked Control Systems

An active time delay compensation method for multi-sensor networked control systems includes the following steps: 1) data from multiple sensors and control signals actually used by actuators are sent to the controller through a separate communication channel; 2) the controller receives and judges whether the collected controller signal is missing, if not, the control signal is directly calculated according to the control algorithm, if missing. The signal of some sensors is reconstructed firstly; 3) the controller makes different control sequence according to the integrity of the signal, and then packs the control signal into a data package to send out; 4) the control signal selector chooses an optimal control signal in these control sequences to act on the actuator, and sends the selected control signal to the controller through the communication channel. \u3002

【技术实现步骤摘要】
一种适用于网络化控制系统的主动时延补偿方法
本专利技术涉及一种针对多传感器网络化控制系统的主动时延补偿方法。
技术介绍
随着计算机技术、物流网技术和网络通讯技术的发展，传统的控制系统和通讯技术的结合也越来越紧密，进而形成了网络化控制系统。由于网络化控制系统能减少传统控制系统的布线成本，此外还具有可扩展、易于控制和监视等优势，因此其已经成为工业自动控制领域的新的发展方向。网络化控制系统和传统的控制系统的区别在于网络化控制系统本身结构的一些特殊性。其传感器到控制器的通讯信道或者控制器到执行器的通讯信道是通讯网络，这里的通讯网络不仅包括常见的CAN和DN，还包括广义的通讯网络，比如说互联网。通讯网络的引入使得控制系统中传感器和控制器、控制器和执行器之间远距离的数据变得可能，这给控制系统带来了易于维护、方便扩展等优点。但通讯网络为控制系统带来上述便利性的同时也引入了一些其他问题。网络化控制系统中传感器到控制器之间和控制器到执行器之间的实时数据交换是通过网络来进行的，这些数据在网络中是以数据包的形式进行传输的，当数据包的“中转站”--网络节点发生拥堵、故障和路由错误时，就会导致这些数据包的随机本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种针对多传感器网络化控制系统的主动时延补偿方法，包括如下步骤：步骤1)多个传感器的数据和执行器实际使用的控制信号通过单独的通讯信道发送到控制器；传感器由于地理上的隔离，分布在不同的地方，从传感器发送到控制器的数据无法打包成一个数据包，因此这些数据包不得不通过单独的通讯信道想控制器发送，进而造成了传感器和控制器之间存在不止一条通讯信道，但是每个单独的信道都可以保证数据包的正常发送和接收；步骤2)系统的状态重建过程；具体是：①控制器接收并判断采集到的控制器信号是否缺失，②如果不丢失则直接进入步骤3)进行控制量的计算，如果缺失部分传感器的信号，则先进行系统重建再进行控制量的计算；结合下面的一个...

【技术特征摘要】
1.一种针对多传感器网络化控制系统的主动时延补偿方法，包括如下步骤：步骤1)多个传感器的数据和执行器实际使用的控制信号通过单独的通讯信道发送到控制器；传感器由于地理上的隔离，分布在不同的地方，从传感器发送到控制器的数据无法打包成一个数据包，因此这些数据包不得不通过单独的通讯信道想控制器发送，进而造成了传感器和控制器之间存在不止一条通讯信道，但是每个单独的信道都可以保证数据包的正常发送和接收；步骤2)系统的状态重建过程；具体是：①控制器接收并判断采集到的控制器信号是否缺失，②如果不丢失则直接进入步骤3)进行控制量的计算，如果缺失部分传感器的信号，则先进行系统重建再进行控制量的计算；结合下面的一个线性系统来说明具体的系统重建的方法x(k+1)＝Ax(k)+Bu(k)(2-1)其中，x∈Rn,u∈Rn,A∈Rn×n,B∈Rn×m；在式(2-1)中引入了系统矩阵A，B，把A和B拆分成r×r和r×1的块矩阵，r表示传感器的个数，具体过程如下：这里Aij,i,j＝1,2,...,r是ni×nj的维度，Bi是ni×m的维度；把矩阵分块以后写出每一个传感器数据更新的数学描述：由于在k时刻，系统的k-τsc,k时刻的所有的系统状态信息都是可得到的，因此传感器数据预测一步的的数学描述可以写成下面的形式：这里的k≥k0，k0，yj是上一时刻系统保存的状态信息，是系统的预测值，通过对丢失的传感器数据进行预测，控...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵云波，韩康，黄涛，
申请(专利权)人：浙江工业大学，
类型：发明
国别省市：浙江,33