基于动态矩阵的随机时延丢包网络控制系统

针对网络控制系统(NCS)中存在的时延可能大于一个采样周期,以及网络传输存在丢包可能的情况,提出了改进的动态矩阵控制(DMC)算法,通过在线纠正系统的阶跃响应系数来处理时延造成的系统误差,并通过建立缓存器,当数据传输过程中出现丢包时利用动态矩阵算法计算控制量及未来输出预测值的冗余信息来替代丢失的实时信息,减少丢包对系统性能的影响.最后通过基于TrueTime的实时仿真系统研究,对比了不同时延及丢包率情况下改进算法与传统动态矩阵控制算法的效果,表明随着时延和丢包率的增大,改进动态矩阵算法的优势明显,从而验证了该方法的有效性.     

基于神经元控制的网络时延补偿策略研究

针对网络控制系统（NCS）中的不确定时延问题,在分析循环服务网络和随机争用网络的时延特性的基础上,提出了一种基于神经元控制器的时延补偿策略.该策略用神经元控制代替常规PID控制,无需建立网络控制系统的精确模型,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这两类网络进行了仿真实验研究.仿真结果表明该策略能保证网络控制系统的良好性能.     

网络控制系统的时延在线估计与时延补偿策略研究

针对网络控制系统中的网络时延问题,引入了一种时延在线估计算法,并根据动态矩阵控制的特点,提出了一种基于分段动态矩阵控制算法的网络时延补偿策略,利用分段动态矩阵控制算法对网络控制系统中的时延信号进行预测,以补偿其在网络传输中的时延.     

动态矩阵控制时滞补偿设计及应用

考虑到大时滞对象的难控制性与先进控制算法的应用问题，提出了一种具有时滞补偿特性的动态矩阵控制（DMC）设计方法。它能达到类似Smith补偿法一样的完全时滞补偿效果，并从理论与应用两方面证明了此设计方法的有效性。     

基于时延动态补偿的网络控制器的设计

在网络控制系统中由于网络带宽的限制,不可避免地使网络系统产生网络诱导时延,从而导致系统性能下降甚至不稳定。文章针对延时不确定使得Smith预估补偿控制效果差的问题,提出了新的Smith补偿控制算法,根据控制器反馈信息对网络延时进行动态补偿,并与模糊PI控制方法相结合,构成Smith预估模糊PI控制器,使得闭环控制系统即使在模型失配的情况下,仍具有较高的稳定性、较强的鲁棒性。仿真结果表明,该方法可行有效。     

动态矩阵在网络延迟补偿中的研究

在解决网络控制系统延迟问题时还要考虑在信号突变的情况下,会产生较大的延迟现象,从而使整个控制系统不稳定,网络控制系统的性能也会下降。而解决网络延迟的模型算法要考虑到这种突发的现象,所以本文研究引入动态矩阵补偿算法,对网络延迟进行条件补偿,从而解决网络控制系统中的网络延迟问题。     

基于DFNN的动态矩阵网络控制系统的应用研究

针对网络控制系统中的随机时延,提出一种基于动态模糊神经网络的动态矩阵网络控制系统。利用动态模糊神经网络的特点,提高系统动态响应性能。在以太网的网络环境下,通过实验仿真结果表明,该方法响应快,提高了系统的跟踪精度,具有更理想的控制效果。     

随机延迟网络控制系统中的分段时戳动态矩阵控制

针对网络控制系统中小于一个采样周期的随机延迟,引入了分段时戳动态矩阵控制算法.通过时戳方法测量网络延迟,在线校正系统的阶跃响应系数向量和控制系数向量,并采用分段算法来减少所需的在线计算量.给出了算法的推导过程和程序实现方法,并基于实时控制系统仿真平台TrueTime进行仿真研究.应用该算法对共享以太网中直流电机进行控制,取得了比标准动态矩阵控制算法更好的控制品质.     

基于U模型的网络控制系统时延补偿研究

针对网络控制系统非线性问题解决方法少的情况,引入U模型方法进行被控对象建模,降低时延故障对网络控制系统造成的影响,结合广义预测控制(GPC)算法和PI控制器反馈结构,提出基于U模型的改进PI型广义预测控制方法 U-PIGPC。然后结合改进SSA-BP时延预测器,设计基于SSA-BP和U-PIGPC的网络控制系统时延补偿控制器。通过仿真对比验证了U-PIGPC补偿控制的性能优于GPC和U-GPC,其超调量更小,反应速度更快,具有更好的时延补偿控制效果。     

改进的GPC在网络控制系统时延问题中的应用

针对网络控制系统的时延具有随机、时变的特性,常会出现控制效果不理想的问题提出了动态BP网络误差修正的广义预测控制.在BP神经网络中加入误差动态反馈环节,形成动态补偿的神经网络模型,通过动态BP网络建立误差的预测模型,采用误差预测值对传统广义预测控制的输出预测值进行修正.仿真结果表明,将算法应用到时延网络控制系统当中能取得较好的控制效果.     

基于时滞补偿的网络拥塞控制策略*

中间节点上的主动队列管理策略在保证较高吞吐量的基础上能有效控制队列长度和端到端时延,利用频率域模型降阶拟合方式建立了TCP流量控制中主动队列管理系统的等效模型,应用控制理论中的内模补偿原理设计鲁棒的延时补偿主动队列管理控制算法,克服了大时滞给对队列稳定造成的不利影响.仿真结果表明,该补偿方法在长时滞小期望队列综合性能明显优于已有的RED,REM,PI等算法,链路利用率大大提高.     

网络控制系统中随机传输时延的预测补偿研究

This paper proposes a predictive compensation strategy to reduce the detrimental effect of stochastic time delays induced by communication networks on control performance. Values of a manipulated variable at the present sampling instant and future time instants can be determined by performing a receding horizon optimal procedure only once. When the present value of the manipulated variable does not arrive at a smart actuator, its predictive one is imposed to the corresponding process. Switching of a manipulated variable between its true present value and the predictive one usually results in unsmooth operation of a control system. This paper shows: 1) for a steady process, as long as its input is sufficiently smooth, the smoothness of its output can be guaranteed; 2) a manipulated variable can be switched smoothly by filtering the manipulated variable just using a simple low-pass filter. Thus the control performance can be improved. Finally, the effectiveness of the proposed method is demonstrated by simulation study.     

Predictive Compensation for Stochastic Time Delay in Network Control Systems

This paper proposes a predictive compensation strategy to reduce the detrimental effect of stochastic time delays induced by communication networks on control performance. Values of a manipulated variable at the present sampling instant and future time instants can be determined by performing a receding horizon optimal procedure only once. When the present value of the manipulated variable does not arrive at a smart actuator, its predictive one is imposed to the corresponding process Switching of a manipulated variable between its true present value and the predictive one usually results in unsmooth operation of a control system. This paper shows: 1) for a steady process, as long as its input is sufficiently smooth, the smoothness of its output can be guaranteed; 2) a manipulated variable can be switched smoothly by filtering the manipulated variable just using a simple low-pass filter. Thus the control performance can be improved. Finally, the effectiveness of the proposed method is demonstrated by simulation study.     

时延网络控制系统的研究综述

系统介绍了时延网络控制系统的研究现状，包括时延网络控制系统的基本分析和控制系统的建模，并描述了目前针对时延网络控制系统的控制补偿策略。在此基础上分析了时延网络控制系统尚待解决的问题和一些新的研究方向。     

动态矩阵控制对锅炉燃料调节系统的仿真

以火焰辐射图象的平均灰度值作为中间被调量，将动态矩阵控制算法与串级控制相结合，提出了一种新的锅炉燃料调节控制方案。该方案克服了单纯PID对大惯性大延迟对象调节品质差和单纯DMC由于单层机构而带来的抗干扰性差的缺点。仿真研究表明了此方案具有较强的鲁棒性及良好的跟踪性能和动静态性能指标。     

基于模型补偿的大时滞系统的控制算法

大时滞问题是工业过程控制研究中尚未完全解决的问题。从动态特性补偿的角度提出一种对时滞系统的模型补偿控制算法。通过大量仿真实例分析，表明这种算法具有较好的控制性能和鲁棒性，是一种较为实用的控制算法。     

具有时延补偿的遥机器人预测控制系统

遥机器人系统可广泛应用于高空探索、深海开发、远程作业或者是人类难以到达的危险、恶劣的作业环境中.基于所开发的运动控制器,搭建了一个具有视觉反馈的遥机器人预测控制系统,并对实际操作过程中控制信息的传输时延进行了补偿.文章详细介绍了系统的结构、视觉反馈及时延补偿的实现方法,并对所提出的时延补偿方法进行了测试.     

基于时延的现场总线网络监控系统跟踪控制研究

通过基于Matlab/Simulink的网络控制系统的仿真工具TrueTime,分析了网络控制系统中存在时延问题情况下的稳定性问题.在此基础上采用减少网络时延的网络调度算法.仿真结果表明该调度算法能够有效缩短网络时延,从而有效提高网络控制系统的控制稳定性和精度.