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网络控制系统与时延补偿策略的研究

陈雪丽  
【摘要】:基于网络的控制系统(Network-based Control System,NCS)又称网络控制系统(Networked Control System),它是在现实的分布式控制需求和网络通信技术发展的推动下产生的一种新型的控制系统体系。是指传感器、控制器、执行器等通过实时网络构成闭环的反馈控制系统。 网络控制系统综合了计算机网络,计算机通信和自动控制等多方面技术,具有很多优点,近年来得到了广泛的研究。NCS将通信网络引入到闭环控制系统中,带来了时延等一系列新问题。本文主要围绕网络性能的研究、网络引起时延的补偿、网络控制系统的仿真和实验,进行了以下几方面的研究工作:1、在介绍网络控制系统的产生背景、概念的基础上,着重介绍了网络控制系统存在的几个主要问题及其近年来的研究进展。概括介绍了本文的主要研究工作。2、研究了网络控制系统中,不同的驱动方式对网络控制系统的性能产生的影响。在网络时延分析的基础上,对事件驱动和时间驱动这两类网络控制系统的性能进行了理论和仿真分析。3、提出了一种基于神经元控制器的时延补偿策略。利用神经元良好的学习能力来克服网络控制系统中不确定时延的影响,并对循环服务网络和随机争用网络分别进行了仿真实验研究,结果表明该策略能保证网络控制系统的良好性能。4、在仿真研究的基础上,利用现有的校园网络作为实验平台进行了实验研究,实验结果进一步证明了基于神经元控制的网络控制时延补偿策略的有效性。


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