【正文】
處理網(wǎng)絡(luò)時(shí)滯和數(shù)據(jù)丟包的預(yù)測(cè)控制器設(shè)計(jì)方法。 分析 以上所列文獻(xiàn) 可以看出,雖然關(guān)于網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下的預(yù)測(cè)控制的研究成果已經(jīng)很豐富,但多數(shù)結(jié)論還是基于預(yù)測(cè)控制的設(shè)計(jì)方法。 2 具有數(shù)據(jù)量化的網(wǎng)絡(luò) 控制系統(tǒng)預(yù)測(cè)控制綜合 網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)需要研究的問(wèn)題很多,如 小節(jié)所述,本文重點(diǎn)研究 對(duì)傳感器信號(hào)和控制信號(hào)進(jìn)行數(shù)據(jù)量化 這一 問(wèn)題。因此,數(shù)據(jù)受到量化誤差的影響是不可避免的。近些年來(lái),具有數(shù)據(jù)量化的網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)的相關(guān)理論研究得到了學(xué)術(shù)界的廣泛關(guān)注,并涌現(xiàn)了一大批很有意義的研究成果,例如文獻(xiàn) [15][18]。因此,對(duì)于這一問(wèn)題還有待進(jìn)一步研究。首先,基于文獻(xiàn) [16]中的扇形界方法,建立了網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)的新模型。其一,通過(guò)將無(wú)窮時(shí)域控制作用參數(shù)化為單個(gè)的狀態(tài)反饋,得到了沒有自由控制作用的預(yù)測(cè)控制綜合方法。最后,通過(guò)一個(gè)仿真實(shí)例驗(yàn)證了所給出的兩種方法的有效性。 仿真實(shí)例 本節(jié) 通過(guò)一個(gè)仿真實(shí)例來(lái)驗(yàn)證所給出預(yù)測(cè)控制綜合方法的有效性。輸入約束為 u1? 。對(duì)網(wǎng)絡(luò)傳輸環(huán)境,假設(shè)量化器 f 和量化器g 均為對(duì)數(shù)量化器,且量化密度為 fg= =?? ,量化器參數(shù)選取 0u=15 。 通過(guò)求解優(yōu)化問(wèn)題,得到的仿真結(jié)果如圖 13所示,其中對(duì)應(yīng)沒有自由控制作用的預(yù)測(cè)控制用虛線表示,帶一個(gè)自由控制作用的預(yù)測(cè)控制用實(shí)線表示。圖 2和圖 3分別給出了控制輸入和性能指標(biāo)。圖 2顯示采用帶一個(gè)自由控制作用的預(yù)測(cè)控制方法得到的控制作用更強(qiáng)。 本節(jié)總結(jié) 本 節(jié) 研究同時(shí)量化傳感器信號(hào)和控制信號(hào)的網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)建模以及鎮(zhèn)定問(wèn)題。然后,在保證閉環(huán)系統(tǒng)穩(wěn)定性及滿足系統(tǒng)輸入、狀 態(tài)約束的條件下,分別給出沒有自由控制作用的預(yù)測(cè)控制以及帶一個(gè)自由控制作用的預(yù)測(cè)控制。 總結(jié) 網(wǎng)絡(luò)時(shí)滯、數(shù)據(jù)丟包和數(shù)據(jù)量化是分析和設(shè)計(jì)網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)過(guò)程中必須要解決的三個(gè)基本問(wèn)題,采用流程工業(yè)中應(yīng)用的最為廣泛的多變量約束控制算法 —— 預(yù)測(cè)控制,來(lái)解決網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)的基本問(wèn)題有著重要的理論及實(shí)際意義。 參考文獻(xiàn) [1]顧洪軍.網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)建模及性能分析方法的 研究: [博士學(xué)位論文 ].北京:清華大學(xué), 2022 [2]顧洪軍,張佐,吳秋峰.網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)的機(jī)理描述模型.控制與決策, 2022, 5: 634636 [3]朱其新.網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)的建模、分析與控制: [博士學(xué)位論文 ].南京:南京航空航天大學(xué), 2022 [4] Zhao Y B, Liu G P,Rees D. Improved predictive control approach to worked control systems[J]. IET Control Theory andApplications,2022,2:675681. [5] Zhao Y B, Liu G P,Rees D. Design of a packetbased control framework forworked control systems[J]. IEEE Transactionson Control Systems Technology, 2022, 17:859865. [6] Quevedo D E,Ostergaard J, NesicD. Packetized predictive control of stochastic systems over bitrate limited channels with packet loss[J]. IEEE Transactions on Automatic Control, 2022, 56:28542868. [7] Quevedo D E,Nesic D. Robust stability of packetized predictive control of nonlinear systems with disturbances and Markovian packe