專利名稱：一種多變量通信受限網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)非均勻采樣保性能控制方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于工業(yè)以太網(wǎng)控制技術(shù)領(lǐng)域，涉及的是一種多變量通信受限網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)保性能控制方法。
背景技術(shù)：
網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)是一種全分布式、網(wǎng)絡(luò)化實(shí)時(shí)反饋控制系統(tǒng)，是指?jìng)鞲衅?、控制器及?zhí)行器和通信網(wǎng)絡(luò)的集合，用通信網(wǎng)絡(luò)提供設(shè)備之間的數(shù)據(jù)傳輸，從而實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)資源共享和協(xié)調(diào)操作。目前，基于工業(yè)以太網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)化控制系統(tǒng)在能源、電力、交通、鋼鐵、船舶建設(shè)等垂直行業(yè)都有廣泛的應(yīng)用。網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)的重要特點(diǎn)是各節(jié)點(diǎn)的信息傳輸是通過(guò)競(jìng)爭(zhēng)以獲得網(wǎng)絡(luò)資源，信道的競(jìng)爭(zhēng)就不可避免的存在帶寬、介質(zhì)訪問(wèn)受限等通信受限問(wèn)題。目前，針對(duì)多變量通信受限的網(wǎng)絡(luò)控制器的設(shè)計(jì)方法普遍采用通信序列及混合邏輯動(dòng)態(tài)構(gòu)架的 概念將原有網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)轉(zhuǎn)變成集調(diào)度和控制于一體的離散周期性時(shí)變切換系統(tǒng)，進(jìn)而設(shè)計(jì)相應(yīng)的控制器。這類設(shè)計(jì)方法普遍存在控制器的個(gè)數(shù)要受原有通信序列周期數(shù)的約束并且結(jié)構(gòu)復(fù)雜。更進(jìn)一步，當(dāng)網(wǎng)絡(luò)服務(wù)質(zhì)量發(fā)生動(dòng)態(tài)變化的時(shí)候，往往需要多個(gè)控制器周期性頻繁切換才能確?？刂葡到y(tǒng)的性能。另一方面，這類方法所用到的相關(guān)專業(yè)理論知識(shí)較多，不便于被工程技術(shù)人員掌握和推廣使用。

發(fā)明內(nèi)容
為了克服現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)的需要多個(gè)控制器周期性頻繁切換、系統(tǒng)整體性能較差的不足，本發(fā)明提供一種多變量通信受限網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)非均勻采樣保性能控制方法，控制器結(jié)構(gòu)單一，不僅可以克服離散周期性時(shí)變系統(tǒng)的控制器受原有通信序列周期約束問(wèn)題，避免多個(gè)控制器周期性切換，而且方便系統(tǒng)采樣周期調(diào)度，降低網(wǎng)絡(luò)負(fù)荷，提高系統(tǒng)的整體性能。為了解決上述技術(shù)問(wèn)題采用的技術(shù)方案為一種多變量通信受限網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)非均勻采樣保性能控制方法，包括以下步驟I)、根據(jù)實(shí)際工況對(duì)控制對(duì)象的模型進(jìn)行辨識(shí)得到對(duì)象模型參數(shù)；根據(jù)系統(tǒng)動(dòng)態(tài)性能和魯棒穩(wěn)定性的要求確定期望的性能指標(biāo)參數(shù)，控制器可調(diào)參數(shù)，系統(tǒng)采樣周期、系統(tǒng)傳輸周期初始值，采樣序列和更新序列；系統(tǒng)模型為
I x(/) = A .χ(/) + β,11{1)\(I)
I V(Z) = C-XO式中x(t) e Rn是狀態(tài)向量，U(t) e Rm是控制輸入，y(t) e Rr是系統(tǒng)輸出，Ac, Bc，Cc是適當(dāng)維數(shù)的系統(tǒng)矩陣；2)、根據(jù)信號(hào)采樣周期、采樣序列和更新序列，在線解析計(jì)算保性能控制器；過(guò)程如下
(2. I)根據(jù)通信序列進(jìn)行被控對(duì)象模型轉(zhuǎn)換

權(quán)利要求
1.一種多變量通信受限網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)非均勻采樣保性能控制方法，其特征在于所述控制方法包括以下步驟 1)、根據(jù)實(shí)際工況對(duì)控制對(duì)象的模型進(jìn)行辨識(shí)得到對(duì)象模型參數(shù)；根據(jù)系統(tǒng)動(dòng)態(tài)性能和魯棒穩(wěn)定性的要求確定期望的性能指標(biāo)參數(shù)，控制器可調(diào)參數(shù)，系統(tǒng)采樣周期、系統(tǒng)傳輸周期初始值，采樣序列和更新序列；系統(tǒng)模型為
全文摘要
一種多變量通信受限網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)非均勻采樣保性能控制方法，包括以下步驟1)根據(jù)實(shí)際工況對(duì)控制對(duì)象的模型進(jìn)行辨識(shí)得到對(duì)象模型參數(shù)；根據(jù)系統(tǒng)動(dòng)態(tài)性能和魯棒穩(wěn)定性的要求確定期望的性能指標(biāo)參數(shù)，控制器可調(diào)參數(shù)，系統(tǒng)采樣周期、系統(tǒng)傳輸周期初始值，采樣序列和更新序列；系統(tǒng)模型為(1)；2)根據(jù)信號(hào)采樣周期、采樣序列和更新序列，在線解析計(jì)算保性能控制器，最優(yōu)解則就是多變量通信受限網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)非均勻采樣保性能控制器；3)由D/A轉(zhuǎn)換后輸出至執(zhí)行器，由執(zhí)行器作用到被控對(duì)象,使被控對(duì)象運(yùn)行在給定的范圍內(nèi)。本發(fā)明有效避免多個(gè)控制器周期性切換，而且方便系統(tǒng)采樣周期調(diào)度，降低網(wǎng)絡(luò)負(fù)荷，提高系統(tǒng)的整體性能。
文檔編號(hào)G05B13/04GK102645892SQ20121007223
公開日2012年8月22日 申請(qǐng)日期2012年3月16日 優(yōu)先權(quán)日2012年3月16日
發(fā)明者胡豪立, 邵奇可 申請(qǐng)人:浙江工業(yè)大學(xué)