專利名稱：一種多變量通信受限網(wǎng)絡控制系統(tǒng)非均勻采樣保性能控制方法
技術領域：
本發(fā)明屬于工業(yè)以太網(wǎng)控制技術領域，涉及的是一種多變量通信受限網(wǎng)絡控制系統(tǒng)保性能控制方法。
背景技術：
網(wǎng)絡控制系統(tǒng)是一種全分布式、網(wǎng)絡化實時反饋控制系統(tǒng)，是指傳感器、控制器及執(zhí)行器和通信網(wǎng)絡的集合，用通信網(wǎng)絡提供設備之間的數(shù)據(jù)傳輸，從而實現(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)絡化控制系統(tǒng)在能源、電力、交通、鋼鐵、船舶建設等垂直行業(yè)都有廣泛的應用。網(wǎng)絡控制系統(tǒng)的重要特點是各節(jié)點的信息傳輸是通過競爭以獲得網(wǎng)絡資源，信道的競爭就不可避免的存在帶寬、介質(zhì)訪問受限等通信受限問題。目前，針對多變量通信受限的網(wǎng)絡控制器的設計方法普遍采用通信序列及混合邏輯動態(tài)構架的 概念將原有網(wǎng)絡控制系統(tǒng)轉(zhuǎn)變成集調(diào)度和控制于一體的離散周期性時變切換系統(tǒng)，進而設計相應的控制器。這類設計方法普遍存在控制器的個數(shù)要受原有通信序列周期數(shù)的約束并且結(jié)構復雜。更進一步，當網(wǎng)絡服務質(zhì)量發(fā)生動態(tài)變化的時候，往往需要多個控制器周期性頻繁切換才能確保控制系統(tǒng)的性能。另一方面，這類方法所用到的相關專業(yè)理論知識較多，不便于被工程技術人員掌握和推廣使用。

發(fā)明內(nèi)容
為了克服現(xiàn)有網(wǎng)絡控制系統(tǒng)的需要多個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)絡控制系統(tǒng)非均勻采樣保性能控制方法，控制器結(jié)構單一，不僅可以克服離散周期性時變系統(tǒng)的控制器受原有通信序列周期約束問題，避免多個控制器周期性切換，而且方便系統(tǒng)采樣周期調(diào)度，降低網(wǎng)絡負荷，提高系統(tǒng)的整體性能。為了解決上述技術問題采用的技術方案為一種多變量通信受限網(wǎng)絡控制系統(tǒng)非均勻采樣保性能控制方法，包括以下步驟I)、根據(jù)實際工況對控制對象的模型進行辨識得到對象模型參數(shù)；根據(jù)系統(tǒng)動態(tài)性能和魯棒穩(wěn)定性的要求確定期望的性能指標參數(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是適當維數(shù)的系統(tǒng)矩陣；2)、根據(jù)信號采樣周期、采樣序列和更新序列，在線解析計算保性能控制器；過程如下
(2. I)根據(jù)通信序列進行被控對象模型轉(zhuǎn)換

權利要求
1.一種多變量通信受限網(wǎng)絡控制系統(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)實際工況對控制對象的模型進行辨識得到對象模型參數(shù)；根據(jù)系統(tǒng)動態(tài)性能和魯棒穩(wěn)定性的要求確定期望的性能指標參數(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)實際工況對控制對象的模型進行辨識得到對象模型參數(shù)；根據(jù)系統(tǒng)動態(tài)性能和魯棒穩(wěn)定性的要求確定期望的性能指標參數(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)信號采樣周期、采樣序列和更新序列，在線解析計算保性能控制器，最優(yōu)解則就是多變量通信受限網(wǎng)絡控制系統(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)行器作用到被控對象,使被控對象運行在給定的范圍內(nèi)。本發(fā)明有效避免多個控制器周期性切換，而且方便系統(tǒng)采樣周期調(diào)度，降低網(wǎng)絡負荷，提高系統(tǒng)的整體性能。
文檔編號G05B13/04GK102645892SQ20121007223
公開日2012年8月22日 申請日期2012年3月16日 優(yōu)先權日2012年3月16日
發(fā)明者胡豪立, 邵奇可 申請人:浙江工業(yè)大學