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      一種兩輸入兩輸出網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)時延二自由度IMC方法與流程

      文檔序號:12549537閱讀:281來源:國知局
      一種兩輸入兩輸出網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)時延二自由度IMC方法與流程

      一種兩輸入兩輸出網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)時延二自由度IMC(Internal Model Control,IMC)方法,涉及自動控制,網(wǎng)絡(luò)通信和計算機(jī)技術(shù)的交叉領(lǐng)域,尤其涉及帶寬資源有限的多輸入多輸出網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)技術(shù)領(lǐng)域。



      背景技術(shù):

      隨著網(wǎng)絡(luò)通信、計算機(jī)和控制技術(shù)的發(fā)展,以及生產(chǎn)過程控制日益大型化、廣域化、復(fù)雜化及網(wǎng)絡(luò)化的發(fā)展,越來越多的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)應(yīng)用于控制系統(tǒng)。網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)(Networked control systems,NCS)是指基于網(wǎng)絡(luò)的實時閉環(huán)反饋控制系統(tǒng),NCS的典型結(jié)構(gòu)如圖1所示。

      NCS可實現(xiàn)復(fù)雜大系統(tǒng)及遠(yuǎn)程控制,節(jié)點資源共享,增加系統(tǒng)的柔性和可靠性,近年來已被廣泛應(yīng)用于復(fù)雜工業(yè)過程控制、電力系統(tǒng)、石油化工、軌道交通、航空航天、環(huán)境監(jiān)測等多個領(lǐng)域。

      在NCS中,當(dāng)傳感器、控制器和執(zhí)行器通過網(wǎng)絡(luò)交換數(shù)據(jù)時,網(wǎng)絡(luò)可能存在多包傳輸、多路徑傳輸、數(shù)據(jù)碰撞,網(wǎng)絡(luò)擁塞甚至連接中斷等現(xiàn)象,使得NCS面臨諸多新的挑戰(zhàn)。尤其是網(wǎng)絡(luò)時延的存在,可降低NCS的控制質(zhì)量,甚至使系統(tǒng)失去穩(wěn)定性,嚴(yán)重時可能導(dǎo)致系統(tǒng)出現(xiàn)故障。

      目前,國內(nèi)外對于NCS的研究,主要是針對單輸入單輸出(Single-input and single-output,SISO)網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng),分別在網(wǎng)絡(luò)時延恒定、未知或隨機(jī),網(wǎng)絡(luò)時延小于一個采樣周期或大于一個采樣周期,單包傳輸或多包傳輸,有無數(shù)據(jù)包丟失等情況下,對其進(jìn)行數(shù)學(xué)建?;蚍€(wěn)定性分析與控制。但是,針對實際工業(yè)過程中,普遍存在的至少包含兩個輸入與兩個輸出(Two-input and two-output,TITO)所構(gòu)成的多輸入多輸出(Multiple-input and multiple-output,MIMO)網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)的研究則相對較少,尤其是針對基于其系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的時延補(bǔ)償方法的研究成果則相對更少。

      MIMO-NCS的典型結(jié)構(gòu)如圖2所示。

      與SISO-NCS相比,MIMO-NCS具有以下特點:

      (1)輸入信號與輸出信號之間彼此影響并可能產(chǎn)生耦合作用

      在MIMO-NCS中,一個輸入信號的變化可以使得多個輸出信號發(fā)生變化,而各個輸出信號也不只受到一個輸入信號的影響。即使輸入與輸出信號之間經(jīng)過精心選擇配對,各控制回路之間也難免存在著相互影響,因而要使輸出信號獨立地跟蹤各自的輸入信號是有困難的。

      (2)內(nèi)部結(jié)構(gòu)要比SISO-NCS復(fù)雜得多

      (3)被控對象存在不確定性的因素較多

      在MIMO-NCS中,涉及的參數(shù)較多,各控制回路間的聯(lián)系較多,被控對象參數(shù)變化對整體控制性能的影響會變得較為復(fù)雜。

      (4)控制部件失效的可能性較大

      在MIMO-NCS中,至少包含有兩個或兩個以上的閉環(huán)控制回路,并且至少包含有兩個或兩個以上的傳感器和執(zhí)行器。每一個元件的失效都可能影響整個控制系統(tǒng)的性能質(zhì)量,嚴(yán)重時會使系統(tǒng)不穩(wěn)定,甚至造成重大事故。

      由于MIMO-NCS的上述特殊性,使得基于SISO-NCS進(jìn)行設(shè)計與控制的方法,已無法滿足MIMO-NCS的控制性能與控制質(zhì)量的要求,使其不能或不能直接應(yīng)用于MIMO-NCS的設(shè)計與控制中,給MIMO-NCS的設(shè)計與分析帶來了困難。

      對于MIMO-NCS,網(wǎng)絡(luò)時延補(bǔ)償與控制的難點主要在于:

      (1)由于網(wǎng)絡(luò)時延與網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)、通信協(xié)議、網(wǎng)絡(luò)負(fù)載、網(wǎng)絡(luò)帶寬和數(shù)據(jù)包大小等因素有關(guān),對大于數(shù)個乃至數(shù)十個采樣周期的網(wǎng)絡(luò)時延,要建立MIMO-NCS中各個控制回路的網(wǎng)絡(luò)時延準(zhǔn)確的預(yù)測、估計或辨識的數(shù)學(xué)模型,目前是有困難的。

      (2)發(fā)生在MIMO-NCS中,前一個節(jié)點向后一個節(jié)點傳輸網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)過程中的網(wǎng)絡(luò)時延,在前一個節(jié)點中無論采用何種預(yù)測或估計方法,都不可能事先提前知道其后產(chǎn)生的網(wǎng)絡(luò)時延的準(zhǔn)確值。時延導(dǎo)致系統(tǒng)性能下降甚至造成系統(tǒng)不穩(wěn)定,同時也給控制系統(tǒng)的分析與設(shè)計帶來了困難。

      (3)要滿足MIMO-NCS中,不同分布地點的所有節(jié)點時鐘信號完全同步是不現(xiàn)實的。

      (4)由于MIMO-NCS中,輸入與輸出信號之間彼此影響,并可能產(chǎn)生耦合作用,系統(tǒng)內(nèi)部的結(jié)構(gòu)比SISO-NCS復(fù)雜,存在的不確定性因素較多,各控制回路的控制性能質(zhì)量優(yōu)劣與其穩(wěn)定性問題將對整個系 統(tǒng)的性能質(zhì)量與穩(wěn)定性產(chǎn)生影響和制約,其實施時延補(bǔ)償與控制要比SISO-NCS困難得多。



      技術(shù)實現(xiàn)要素:

      本發(fā)明涉及MIMO-NCS中的一種兩輸入兩輸出網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)(TITO-NCS)時延的補(bǔ)償與控制,其TITO-NCS的典型結(jié)構(gòu)如圖3所示。

      針對圖3中的閉環(huán)控制回路1:

      1)從輸入信號x1(s)到輸出信號y1(s)之間的閉環(huán)傳遞函數(shù)為:

      式中:C1(s)是控制器,G11(s)是被控對象;τ1表示將控制信號u1(s)從C1(s)控制器所在的C節(jié)點,經(jīng)前向網(wǎng)絡(luò)通路傳輸?shù)綀?zhí)行器A1節(jié)點所經(jīng)歷的網(wǎng)絡(luò)時延;τ2表示將輸出信號y1(s)從傳感器S1節(jié)點,經(jīng)反饋網(wǎng)絡(luò)通路傳輸?shù)紺1(s)控制器所在的C節(jié)點所經(jīng)歷的網(wǎng)絡(luò)時延。

      2)來自閉環(huán)控制回路2執(zhí)行器A2節(jié)點輸出的驅(qū)動信號u2(s),通過被控對象交叉通道傳遞函數(shù)G12(s)影響閉環(huán)控制回路1的輸出信號y1(s),從輸入信號u2(s)到輸出信號y1(s)之間閉環(huán)傳遞函數(shù)為:

      上述閉環(huán)傳遞函數(shù)等式(1)和(2)的分母中,包含了網(wǎng)絡(luò)時延τ1和τ2的指數(shù)項和 時延的存在將惡化控制系統(tǒng)的性能質(zhì)量,甚至導(dǎo)致系統(tǒng)失去穩(wěn)定性。

      針對圖3中的閉環(huán)控制回路2:

      1)從輸入信號x2(s)到輸出信號y2(s)之間的閉環(huán)傳遞函數(shù)為:

      式中:C2(s)是控制器,G22(s)是被控對象;τ3表示將控制信號u2(s)從C2(s)控制器所在的C節(jié)點,經(jīng)前向網(wǎng)絡(luò)通路傳輸?shù)綀?zhí)行器A2節(jié)點所經(jīng)歷的網(wǎng)絡(luò)時延;τ4表示將輸出信號y2(s)從傳感器S2節(jié)點,經(jīng)反饋網(wǎng)絡(luò)通路傳輸?shù)紺2(s)控制器所在的C節(jié)點所經(jīng)歷的網(wǎng)絡(luò)時延。

      2)來自閉環(huán)控制回路1執(zhí)行器A1節(jié)點輸出的驅(qū)動信號u1(s),通過被控對象交叉通道傳遞函數(shù)G21(s)影響閉環(huán)控制回路2的輸出信號y2(s),從輸入信號u1(s)到輸出信號y2(s)之間閉環(huán)傳遞函數(shù)為:

      上述閉環(huán)傳遞函數(shù)等式(3)和(4)的分母中,包含了網(wǎng)絡(luò)時延τ3和τ4的指數(shù)項和時延的存在將惡化控制系統(tǒng)的性能質(zhì)量,甚至導(dǎo)致系統(tǒng)失去穩(wěn)定性。

      發(fā)明目的:

      針對圖3的TITO-NCS,其閉環(huán)控制回路1的傳遞函數(shù)等式(1)和(2)的分母中,均包含了網(wǎng)絡(luò)時延τ1和τ2的指數(shù)項和以及閉環(huán)控制回路2的傳遞函數(shù)等式(3)和(4)的分母中,均包含了網(wǎng)絡(luò)時延τ3和τ4的指數(shù)項和

      由于閉環(huán)控制回路1的輸出信號y1(s)不僅受到其輸入信號x1(s)的影響,同時還受到閉環(huán)控制回路2的輸入信號x2(s)的影響;與此同時,閉環(huán)控制回路2的輸出信號y2(s)不僅受到其輸入信號x2(s)的影響,同時也受到閉環(huán)控制回路1的輸入信號x1(s)的影響。網(wǎng)絡(luò)時延的存在會降低各自閉環(huán)控制回路的控制性能質(zhì)量并影響各自閉環(huán)控制回路的穩(wěn)定性,同時也將降低整個系統(tǒng)的控制性能質(zhì)量并影響整個系統(tǒng)的穩(wěn)定性,嚴(yán)重時將導(dǎo)致整個系統(tǒng)失去穩(wěn)定性。

      本發(fā)明的目的在于:

      1)為了免除對各閉環(huán)控制回路中,節(jié)點之間網(wǎng)絡(luò)時延的測量、估計或辨識,進(jìn)而降低網(wǎng)絡(luò)時延τ1和τ2, 以及τ3和τ4對各自閉環(huán)控制回路以及整個控制系統(tǒng)控制性能質(zhì)量與系統(tǒng)穩(wěn)定性的影響,當(dāng)預(yù)估模型等于其真實模型時,可實現(xiàn)各自閉環(huán)控制回路的特征方程中不包含網(wǎng)絡(luò)時延的指數(shù)項,進(jìn)而可降低網(wǎng)絡(luò)時延對系統(tǒng)穩(wěn)定性的影響,改善系統(tǒng)的動態(tài)性能質(zhì)量,實現(xiàn)對TITO-NCS網(wǎng)絡(luò)時延的分段、實時、在線和動態(tài)的預(yù)估補(bǔ)償與控制。

      2)針對一自由度IMC的兩輸入兩輸出網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng),由于其內(nèi)??刂破鰿1IMC(s)和C2IMC(s)中,只有一個前饋濾波器參數(shù)λ1和λ2可調(diào)節(jié),需要在系統(tǒng)的跟蹤性與魯棒性之間進(jìn)行折衷,對于高性能要求的控制系統(tǒng)或存在較大擾動和模型失配的系統(tǒng),難以兼顧各方面的性能而獲得滿意的控制效果。

      因此,本發(fā)明提出一種兩輸入兩輸出網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)時延二自由度IMC方法。

      采用方法:

      針對圖3中的閉環(huán)控制回路1:

      第一步:在控制器C節(jié)點中,首先構(gòu)建一個內(nèi)模控制器C1IMC(s)用于取代控制器C1(s);為了實現(xiàn)滿足預(yù)估補(bǔ)償條件時,閉環(huán)控制回路1的閉環(huán)特征方程中不再包含網(wǎng)絡(luò)時延的指數(shù)項,以實現(xiàn)對網(wǎng)絡(luò)時延τ1和τ2的補(bǔ)償與控制,采用以控制信號u1(s)和u2(s)作為輸入信號,被控對象預(yù)估模型G11m(s)和G12m(s)作為被控過程,控制與過程數(shù)據(jù)通過網(wǎng)絡(luò)傳輸時延預(yù)估模型以及圍繞內(nèi)模控制器C1IMC(s),構(gòu)造一個正反饋預(yù)估控制回路和一個負(fù)反饋預(yù)估控制回路,如圖4所示;

      第二步:針對實際TITO-NCS中,難以獲取網(wǎng)絡(luò)時延準(zhǔn)確值的問題,在圖4中要實現(xiàn)對網(wǎng)絡(luò)時延的補(bǔ)償與IMC,除了要滿足被控對象預(yù)估模型等于其真實模型的條件外,還必須滿足網(wǎng)絡(luò)時延預(yù)估模型以及要等于其真實模型以及的條件。為此,從傳感器S1節(jié)點到控制器C節(jié)點之間,以及從控制器C節(jié)點到執(zhí)行器A1節(jié)點之間,采用真實的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸過程以及代替其間網(wǎng)絡(luò)時延的預(yù)估補(bǔ)償模型以及因而無論被控對象的預(yù)估模型是否等于其真實模型,都可以從系統(tǒng)結(jié)構(gòu)上實現(xiàn)不包含其間網(wǎng)絡(luò)時延的預(yù)估補(bǔ)償模型,從而免除對閉環(huán)控制回路1中,節(jié)點之間網(wǎng)絡(luò)時延τ1和τ2的測量、估計或辨識;當(dāng)預(yù)估模型等于其真實模型時,可實現(xiàn)對其網(wǎng)絡(luò)時延τ1和τ2的補(bǔ)償與控制;與此同時,在控制器C節(jié)點閉環(huán)控制回路1的反饋回路中,增加反饋濾波器F1(s);實施本發(fā)明方法的網(wǎng)絡(luò)時延二自由度IMC方法結(jié)構(gòu)如圖5所示;

      針對圖3中的閉環(huán)控制回路2:

      第一步:在控制器C節(jié)點中,首先構(gòu)建一個內(nèi)模控制器C2IMC(s)用于取代控制器C2(s);為了實現(xiàn)滿足預(yù)估補(bǔ)償條件時,閉環(huán)控制回路2的閉環(huán)特征方程中不再包含網(wǎng)絡(luò)時延的指數(shù)項,以實現(xiàn)對網(wǎng)絡(luò)時延τ3和τ4的補(bǔ)償與控制,采用以控制信號u1(s)和u2(s)作為輸入信號,被控對象預(yù)估模型G22m(s)和G21m(s)作為被控過程,控制與過程數(shù)據(jù)通過網(wǎng)絡(luò)時延傳輸預(yù)估模型以及圍繞內(nèi)??刂破鰿2IMC(s),構(gòu)造一個正反饋預(yù)估控制回路和一個負(fù)反饋預(yù)估控制回路,如圖4所示;

      第二步:針對實際TITO-NCS中,難以獲取網(wǎng)絡(luò)時延準(zhǔn)確值的問題,在圖4中要實現(xiàn)對網(wǎng)絡(luò)時延的補(bǔ)償與IMC,除了要滿足被控對象預(yù)估模型等于其真實模型的條件外,還必須滿足的網(wǎng)絡(luò)時延預(yù)估模型以及要等于其真實模型以及的條件。為此,從傳感器S2節(jié)點到控制器C節(jié)點之間,以及從控制器C節(jié)點到執(zhí)行器A2節(jié)點之間,采用真實的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸過程以及代替其間網(wǎng)絡(luò)時延的預(yù)估補(bǔ)償模型以及因而無論被控對象的預(yù)估模型是否等于其真實模型,都可以從系統(tǒng)結(jié)構(gòu)上實現(xiàn)不包含其間網(wǎng)絡(luò)時延的預(yù)估補(bǔ)償模型,從而免除對閉環(huán)控制回路2中,節(jié)點之間網(wǎng)絡(luò)時延τ3和τ4的測量、估計或辨識;當(dāng)預(yù)估模型等于其真實模型時,可實現(xiàn)對其網(wǎng)絡(luò)時延τ3和τ4的補(bǔ)償與控制;與此同時,在控制器C節(jié)點閉環(huán)控制回路2的反饋回路中,增加反饋濾波器F2(s);實施本發(fā)明方法的網(wǎng)絡(luò)時延二自由度IMC方法結(jié)構(gòu)如圖5所示。

      對于圖5中的閉環(huán)控制回路1:

      1)從輸入信號x1(s)到輸出信號y1(s)之間的閉環(huán)傳遞函數(shù)為:

      式中:G11m(s)是被控對象G11(s)的預(yù)估模型;C1IMC(s)是內(nèi)??刂破鳎籉1(s)是反饋濾波器。

      2)來自于閉環(huán)控制回路2控制器C節(jié)點中的內(nèi)模控制信號u2(s),在控制器C節(jié)點中通過被控對象交叉通道傳遞函數(shù)預(yù)估模型G12m(s)作用于閉環(huán)控制回路1;來自閉環(huán)控制回路2的執(zhí)行器A2節(jié)點的輸出內(nèi)??刂菩盘杣2(s),同時通過被控對象交叉通道傳遞函數(shù)G12(s)和其預(yù)估模型G12m(s)作用于閉環(huán)控制回路1;從輸入信號u2(s)到輸出信號y1(s)之間的閉環(huán)傳遞函數(shù)為:

      采用本發(fā)明方法,當(dāng)被控對象預(yù)估模型等于其真實模型,即當(dāng)G11m(s)=G11(s)時,閉環(huán)控制回路1的閉環(huán)傳遞函數(shù)式(5)和(6)的分母由變成為1;此時,閉環(huán)控制回路1相當(dāng)于一個開環(huán)控制系統(tǒng),閉環(huán)傳遞函數(shù)的分母中已經(jīng)不再包含影響系統(tǒng)穩(wěn)定性的網(wǎng)絡(luò)時延τ1和τ2的指數(shù)項 和系統(tǒng)的穩(wěn)定性僅與被控對象和內(nèi)??刂破鞅旧淼姆€(wěn)定性有關(guān);從而可降低網(wǎng)絡(luò)時延對系統(tǒng)穩(wěn)定性的影響,改善系統(tǒng)的動態(tài)控制性能質(zhì)量,實現(xiàn)對網(wǎng)絡(luò)時延的動態(tài)補(bǔ)償與二自由度IMC。

      當(dāng)系統(tǒng)存在較大擾動和模型失配時,反饋濾波器F1(s)的存在可以提高系統(tǒng)的跟蹤性和抗干擾能力,降低網(wǎng)絡(luò)時延對系統(tǒng)穩(wěn)定性的影響,改善系統(tǒng)的動態(tài)性能質(zhì)量。

      對于圖5中的閉環(huán)控制回路2:

      1)從輸入信號x2(s)到輸出信號y2(s)之間的閉環(huán)傳遞函數(shù)為:

      式中:G22m(s)是被控對象G22(s)的預(yù)估模型;C2IMC(s)是內(nèi)??刂破?。

      2)來自閉環(huán)控制回路1控制器C節(jié)點中的內(nèi)??刂菩盘杣1(s),在控制器C節(jié)點中通過被控對象交叉通道傳遞函數(shù)的預(yù)估模型G21m(s)作用于閉環(huán)控制回路2;來自閉環(huán)控制回路1的執(zhí)行器A1節(jié)點的輸出內(nèi)??刂菩盘杣1(s),同時通過被控對象交叉通道傳遞函數(shù)G21(s)和其預(yù)估模型G21m(s)作用于閉環(huán)控制回路2;從輸入信號u1(s)到輸出信號y2(s)之間的閉環(huán)傳遞函數(shù)為:

      采用本發(fā)明方法,當(dāng)被控對象預(yù)估模型等于其真實模型,即當(dāng)G22m(s)=G22(s)時,閉環(huán)控制回路2的閉環(huán)傳遞函數(shù)式(7)和(8)的分母由變成為1;此時,閉環(huán)控制回路2相當(dāng)于一個開環(huán)控制系統(tǒng),閉環(huán)傳遞函數(shù)的分母中已經(jīng)不再包含影響系統(tǒng)穩(wěn)定性的網(wǎng)絡(luò)時延τ3和τ4的指數(shù)項和系統(tǒng)的穩(wěn)定性僅與被控對象和內(nèi)??刂破鞅旧淼姆€(wěn)定性有關(guān);從而可降低網(wǎng)絡(luò)時延對系統(tǒng)穩(wěn)定性的影響,改善系統(tǒng)的動態(tài)控制性能質(zhì)量,實現(xiàn)對網(wǎng)絡(luò)時延的動態(tài)補(bǔ)償與二自由度IMC。

      當(dāng)系統(tǒng)存在較大擾動和模型失配時,反饋濾波器F2(s)的存在可以提高系統(tǒng)的跟蹤性和抗干擾能力,降低網(wǎng)絡(luò)時延對系統(tǒng)穩(wěn)定性的影響,改善系統(tǒng)的動態(tài)性能質(zhì)量。

      在閉環(huán)控制回路1和回路2中,二自由度IMC的設(shè)計:

      1)內(nèi)??刂破鰿1IMC(s)和C2IMC(s)的設(shè)計與選擇:

      設(shè)計內(nèi)??刂破饕话悴捎昧銟O點相消法,即兩步設(shè)計法:第一步是設(shè)計一個取之為被控對象模型的逆模型作為前饋控制器C11(s)和C22(s);第二步是在前饋控制器中添加一定階次的前饋濾波器f1(s)和f2(s),構(gòu)成一個完整的內(nèi)??刂破鰿1IMC(s)和C2IMC(s)。

      (1)前饋控制器C11(s)和C22(s)

      先忽略被控對象與被控對象模型不完全匹配時的誤差、系統(tǒng)的干擾及其它各種約束條件等因素,選擇閉環(huán)控制回路1和回路2中,被控對象預(yù)估模型等于其真實模型,即:G11m(s)=G11(s),G22m(s)=G22(s)。

      此時,被控對象預(yù)估模型可以根據(jù)被控對象的零極點分布狀況劃分為:G11m(s)=G11m+(s)G11m-(s)和G22m(s)=G22m+(s)G22m-(s),其中:G11m+(s)和G22m+(s)分別為被控對象預(yù)估模型G11m(s)和G22m(s)中包含純滯后環(huán)節(jié)和s右半平面零極點的不可逆部分;G11m-(s)和G22m-(s)分別為被控對象預(yù)估模型中的最小相位可逆部分。

      通常情況下,閉環(huán)控制回路1和回路2的前饋控制器C11(s)和C22(s)可分別選取為:和

      (2)前饋濾波器f1(s)和f2(s)

      由于被控對象中的純滯后環(huán)節(jié)和位于s右半平面的零極點會影響前饋控制器的物理實現(xiàn)性,因而在前饋控制器的設(shè)計過程中只取了被控對象最小相位的可逆部分G11m-(s)和G22m-(s),忽略了G11m+(s)和G22m+(s);由于被控對象與被控對象預(yù)估模型之間可能不完全匹配而存在誤差,系統(tǒng)中還可能存在干擾信號,這些因素都有可能使系統(tǒng)失去穩(wěn)定。為此,在前饋控制器中添加一定階次的前饋濾波器,用于降低以上因素對系統(tǒng)穩(wěn)定性的影響,提高系統(tǒng)的魯棒性。

      通常把閉環(huán)控制回路1的前饋濾波器f1(s),以及控制回路2的前饋濾波器f2(s),分別選取為比較簡單的n1和n2階濾波器和其中:λ1和λ2為前饋濾波器時間常數(shù);n1和n2為前饋濾波器的階次,且n1=n1a-n1b和n2=n2a-n2b;n1a和n2a分別為被控對象G11(s)和G22(s)分母的階次;n1b和n2b分別為被控對象G11(s)和G22(s)分子的階次,通常n1>0和n2>0。

      (3)內(nèi)??刂破鰿1IMC(s)和C2IMC(s)

      閉環(huán)控制回路1和回路2的內(nèi)模控制器C1IMC(s)和C2IMC(s)可分別選取為:

      從等式(9)和(10)中可以看出:一個自由度的內(nèi)??刂破鰿1IMC(s)和C2IMC(s)中,都只有一個可調(diào)節(jié)參數(shù)λ1和λ2;由于λ1和λ2參數(shù)的變化與系統(tǒng)的跟蹤性能和抗干擾能力都有著直接的關(guān)系,因此在整定濾波器的可調(diào)節(jié)參數(shù)λ1和λ2時,一般需要在系統(tǒng)的跟蹤性與抗干擾能力兩者之間進(jìn)行折衷。

      2)反饋濾波器F1(s)和F2(s)的設(shè)計與選擇:

      閉環(huán)控制回路1和回路2的反饋濾波器F1(s)和F2(s),可分別選取比較簡單的一階濾波器F1(s)=(λ1s+1)/(λ1fs+1)和F2(s)=(λ2s+1)/(λ2fs+1),其中:λ1和λ2為前饋濾波器f1(s)和f2(s)中的時間常數(shù),并與其參數(shù)選擇一致;λ1f和λ2f為反饋濾波器調(diào)節(jié)參數(shù)。

      通常情況下,在反饋濾波器調(diào)節(jié)參數(shù)λ1f和λ2f固定不變的情況下,系統(tǒng)的跟蹤性能會隨著前饋濾波器調(diào)節(jié)參數(shù)λ1和λ2的減小而變好;在前饋濾波器調(diào)節(jié)參數(shù)λ1和λ2固定不變的情況下,系統(tǒng)的跟蹤性幾乎不變,而抗干擾能力則會隨著λ1f和λ2f的減小而變強(qiáng)。

      因此,基于二自由度IMC的TITO-NCS,可以通過合理選擇前饋濾波器f1(s)和f2(s)與反饋濾波器F1(s)和F2(s)的參數(shù),以提高系統(tǒng)的跟蹤性和抗干擾能力,降低網(wǎng)絡(luò)時延對系統(tǒng)穩(wěn)定性的影響,改善系統(tǒng)的動態(tài)性能質(zhì)量。

      本發(fā)明的適用范圍:

      適用于被控對象預(yù)估模型等于其真實模型,或者預(yù)估模型與其真實模型可能存在一定偏差的一種兩輸入兩輸出網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)(TITO-NCS)網(wǎng)絡(luò)時延的補(bǔ)償與二自由度IMC;其研究思路與方法,同樣也適用于被控對象預(yù)估模型等于其真實模型,或者預(yù)估模型與其真實模型可能存在一定偏差的兩個以上輸入和輸出所 構(gòu)成的多輸入多輸出網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)(MIMO-NCS)網(wǎng)絡(luò)時延的補(bǔ)償與二自由度IMC。

      本發(fā)明的特征在于該方法包括以下步驟:

      對于閉環(huán)控制回路1:

      (1).當(dāng)傳感器S1節(jié)點被周期為h1的采樣信號觸發(fā)時,將采用方式A進(jìn)行工作;

      (2).當(dāng)控制器C節(jié)點被反饋信號y1b(s)觸發(fā)時,將采用方式B進(jìn)行工作;

      (3).當(dāng)執(zhí)行器A1節(jié)點被IMC信號u1(s)觸發(fā)時,將采用方式C進(jìn)行工作;

      對于閉環(huán)控制回路2:

      (4).當(dāng)傳感器S2節(jié)點被周期為h2的采樣信號觸發(fā)時,將采用方式D進(jìn)行工作;

      (5).當(dāng)控制器C節(jié)點被反饋信號y2b(s)觸發(fā)時,將采用方式E進(jìn)行工作;

      (6).當(dāng)執(zhí)行器A2節(jié)點被IMC信號u2(s)觸發(fā)時,將采用方式F進(jìn)行工作;

      方式A的步驟包括:

      A1:傳感器S1節(jié)點工作于時間驅(qū)動方式,其觸發(fā)信號為周期h1的采樣信號;

      A2:傳感器S1節(jié)點被觸發(fā)后,對被控對象G11(s)的輸出信號y11(s)和被控對象交叉通道傳遞函數(shù)G12(s)的輸出信號y12(s),以及執(zhí)行器A1節(jié)點的輸出信號y11mb(s)和y12mb(s)進(jìn)行采樣,并計算出閉環(huán)控制回路1的系統(tǒng)輸出信號y1(s)和反饋信號y1b(s),且y1(s)=y(tǒng)11(s)+y12(s)和y1b(s)=y(tǒng)1(s)-y11mb(s)-y12mb(s);

      A3:將反饋信號y1b(s),通過閉環(huán)控制回路1的反饋網(wǎng)絡(luò)通路向控制器C節(jié)點傳輸,反饋信號y1b(s)將經(jīng)歷網(wǎng)絡(luò)傳輸時延τ2后,才能到達(dá)控制器C節(jié)點;

      方式B的步驟包括:

      B1:控制器C節(jié)點工作于事件驅(qū)動方式,被反饋信號y1b(s)所觸發(fā);

      B2:在控制器C節(jié)點中,將反饋信號y1b(s)與被控對象交叉通道傳遞函數(shù)預(yù)估模型G12m(s)的輸出y12ma(s)相加后作用于反饋濾波器F1(s)得到其輸出值yF1(s),即yF1(s)=(y1b(s)+y12ma(s))F1(s);將閉環(huán)控制回路1的系統(tǒng)給定信號x1(s),減去反饋濾波器F1(s)的輸出信號yF1(s),得到偏差信號e1(s),即e1(s)=x1(s)-yF1(s);

      B3:對e1(s)實施內(nèi)??刂扑惴–1IMC(s),得到IMC信號u1(s);

      B4:將來自于閉環(huán)控制回路2內(nèi)??刂扑惴–2IMC(s)的輸出IMC信號u2(s)作用于被控對象交叉通道傳遞函數(shù)預(yù)估模型G12m(s)得到其輸出值y12ma(s);

      B5:將IMC信號u1(s)通過閉環(huán)控制回路1的前向網(wǎng)絡(luò)通路單元向執(zhí)行器A1節(jié)點傳輸,u1(s)將經(jīng)歷網(wǎng)絡(luò)傳輸時延τ1后,才能到達(dá)執(zhí)行器A1節(jié)點;

      方式C的步驟包括:

      C1:執(zhí)行器A1節(jié)點工作于事件驅(qū)動方式,被IMC信號u1(s)所觸發(fā);

      C2:在執(zhí)行器A1節(jié)點中,將IMC信號u1(s)作用于被控對象預(yù)估模型G11m(s)得到其輸出值y11mb(s);將來自于閉環(huán)控制回路2執(zhí)行器A2節(jié)點的IMC信號u2(s)作用于被控對象交叉通道傳遞函數(shù)預(yù)估模型G12m(s)得到其輸出值y12mb(s);

      C3:將IMC信號u1(s)作用于被控對象G11(s)得到其輸出值y11(s);將IMC信號u1(s)作用于被控對象交叉通道傳遞函數(shù)G21(s)得到其輸出值y21(s);從而實現(xiàn)對被控對象G11(s)和G21(s)的二自由度IMC,同時實現(xiàn)對網(wǎng)絡(luò)時延τ1和τ2的補(bǔ)償與控制;

      方式D的步驟包括:

      D1:傳感器S2節(jié)點工作于時間驅(qū)動方式,其觸發(fā)信號為周期h2的采樣信號;

      D2:傳感器S2節(jié)點被觸發(fā)后,對被控對象G22(s)的輸出信號y22(s)和被控對象交叉通道傳遞函數(shù)G21(s)的輸出信號y21(s),以及執(zhí)行器A2節(jié)點的輸出信號y22mb(s)和y21mb(s)進(jìn)行采樣,并計算出閉環(huán)控制回路2的系統(tǒng)輸出信號y2(s)和反饋信號y2b(s),且y2(s)=y(tǒng)22(s)+y21(s)和y2b(s)=y(tǒng)2(s)-y22mb(s)-y21mb(s);

      D3:將反饋信號y2b(s),通過閉環(huán)控制回路2的反饋網(wǎng)絡(luò)通路向控制器C節(jié)點傳輸,反饋信號y2b(s)將經(jīng)歷網(wǎng)絡(luò)傳輸時延τ4后,才能到達(dá)控制器C節(jié)點;

      方式E的步驟包括:

      E1:控制器C節(jié)點工作于事件驅(qū)動方式,被反饋信號y2b(s)所觸發(fā);

      E2:在控制器C節(jié)點中,將反饋信號y2b(s)與被控對象交叉通道傳遞函數(shù)預(yù)估模型G21m(s)輸出y21ma(s)相加,并將相加的結(jié)果作用于反饋濾波器F2(s)得到其輸出值yF2(s),即yF2(s)=(y2b(s)+y21ma(s))F2(s);將閉環(huán)控制回路2的系統(tǒng)給定信號x2(s),減去反饋濾波器F2(s)的輸出信號yF2(s),得到偏差信號e2(s),即e2(s)=x2(s)-yF2(s);

      E3:對e2(s)實施內(nèi)??刂扑惴–2IMC(s),得到IMC信號u2(s);

      E4:將來自于閉環(huán)控制回路1內(nèi)模控制算法C1IMC(s)的輸出IMC信號u1(s)作用于被控對象交叉通道傳遞函數(shù)預(yù)估模型G21m(s)得到其輸出值y21ma(s);

      E5:將IMC信號u2(s)通過閉環(huán)控制回路2的前向網(wǎng)絡(luò)通路單元向執(zhí)行器A2節(jié)點傳輸,u2(s)將經(jīng)歷網(wǎng)絡(luò)傳輸時延τ3后,才能到達(dá)執(zhí)行器A2節(jié)點;

      方式F的步驟包括:

      F1:執(zhí)行器A2節(jié)點工作于事件驅(qū)動方式,被IMC信號u2(s)所觸發(fā);

      F2:在執(zhí)行器A2節(jié)點中,將IMC信號u2(s)作用于被控對象預(yù)估模型G22m(s)得到其輸出值y22mb(s);將來自于閉環(huán)控制回路1執(zhí)行器A1節(jié)點的IMC信號u1(s)作用于被控對象交叉通道傳遞函數(shù)預(yù)估模型G21m(s)得到其輸出值y21mb(s);

      F3:將IMC信號u2(s)作用于被控對象G22(s)得到其輸出值y22(s);將IMC信號u2(s)作用于被控對象交叉通道傳遞函數(shù)G12(s)得到其輸出值y12(s);從而實現(xiàn)對被控對象G22(s)和G12(s)的二自由度IMC,同時實現(xiàn)對網(wǎng)絡(luò)時延τ3和τ4的補(bǔ)償與控制。

      本發(fā)明具有如下特點:

      1、從結(jié)構(gòu)上免除對TITO-NCS中,網(wǎng)絡(luò)時延的測量、觀測、估計或辨識,免除節(jié)點時鐘信號同步的要求;進(jìn)而避免對時延估計模型不準(zhǔn)確造成的估計誤差,避免對時延辨識所需耗費節(jié)點存貯資源的浪費,避免由于時延造成的“空采樣”或“多采樣”帶來的補(bǔ)償誤差。

      2、由于從TITO-NCS結(jié)構(gòu)上,實現(xiàn)與具體的網(wǎng)絡(luò)通信協(xié)議的選擇無關(guān),因而既適用于采用有線網(wǎng)絡(luò)協(xié)議的TITO-NCS,亦適用于采用無線網(wǎng)絡(luò)協(xié)議的TITO-NCS;既適用于確定性網(wǎng)絡(luò)協(xié)議,亦適用于非確定性的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議;既適用于異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)構(gòu)成的TITO-NCS,同時亦適用于異質(zhì)網(wǎng)絡(luò)構(gòu)成的TITO-NCS。

      3、采用二自由度IMC的TITO-NCS其各閉環(huán)控制回路的可調(diào)參數(shù)為2個,與一個自由度IMC的TITO-NCS其各閉環(huán)控制回路的可調(diào)參數(shù)為1個相比,本發(fā)明方法可進(jìn)一步提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性、跟蹤性能與抗干擾能力,降低網(wǎng)絡(luò)時延對系統(tǒng)穩(wěn)定性的影響,改善系統(tǒng)的動態(tài)性能質(zhì)量。

      4、由于本發(fā)明采用的是“軟件”改變TITO-NCS結(jié)構(gòu)的補(bǔ)償與控制方法,因而在其實現(xiàn)過程中無需再增加任何硬件設(shè)備,利用現(xiàn)有TITO-NCS智能節(jié)點自帶的軟件資源,足以實現(xiàn)其補(bǔ)償功能,可節(jié)省硬件投資便于推廣和應(yīng)用。

      附圖說明

      圖1:NCS的典型結(jié)構(gòu)

      圖1由傳感器S節(jié)點,控制器C節(jié)點,執(zhí)行器A節(jié)點,被控對象,前向網(wǎng)絡(luò)通路傳輸單元以及反饋網(wǎng)絡(luò)通路傳輸單元所組成。

      圖1中:x(s)表示系統(tǒng)輸入信號;y(s)表示系統(tǒng)輸出信號;C(s)表示控制器;u(s)表示控制信號;τca表示將控制信號u(s)從控制器C節(jié)點向執(zhí)行器A節(jié)點傳輸所經(jīng)歷的前向網(wǎng)絡(luò)通路傳輸時延;τsc表示將傳感器S節(jié)點的檢測信號y(s)向控制器C節(jié)點傳輸所經(jīng)歷的反饋網(wǎng)絡(luò)通路傳輸時延;G(s)表示被控對象傳遞函數(shù)。

      圖2:MIMO-NCS的典型結(jié)構(gòu)

      圖2由r個傳感器S節(jié)點,控制器C節(jié)點,m個執(zhí)行器A節(jié)點,被控對象G,m個前向網(wǎng)絡(luò)通路傳輸時延單元,以及r個反饋網(wǎng)絡(luò)通路傳輸時延單元所組成。

      圖2中:yj(s)表示系統(tǒng)的第j個輸出信號;ui(s)表示第i個控制信號;表示將控制信號ui(s)從控 制器C節(jié)點向第i個執(zhí)行器A節(jié)點傳輸所經(jīng)歷的前向網(wǎng)絡(luò)通路傳輸時延;表示將第j個傳感器S節(jié)點的檢測信號yj(s)向控制器C節(jié)點傳輸所經(jīng)歷的反饋網(wǎng)絡(luò)通路傳輸時延;G表示被控對象傳遞函數(shù)。

      圖3:TITO-NCS的典型結(jié)構(gòu)

      圖3由閉環(huán)控制回路1和2所構(gòu)成,其系統(tǒng)包含傳感器S1和S2節(jié)點,控制器C節(jié)點,執(zhí)行器A1和A2節(jié)點,被控對象傳遞函數(shù)G11(s)和G22(s)以及被控對象交叉通道傳遞函數(shù)G21(s)和G12(s),前向網(wǎng)絡(luò)通路傳輸單元和以及反饋網(wǎng)絡(luò)通路傳輸單元和所組成。

      圖3中:x1(s)和x2(s)表示系統(tǒng)的輸入信號;y1(s)和y2(s)表示系統(tǒng)的輸出信號;C1(s)和C2(s)表示控制回路1和2的控制器;u1(s)和u2(s)表示控制信號;τ1和τ3表示將控制信號u1(s)和u2(s)從控制器C節(jié)點向執(zhí)行器A1和A2節(jié)點傳輸所經(jīng)歷的前向網(wǎng)絡(luò)通路傳輸時延;τ2和τ4表示將傳感器S1和S2節(jié)點的檢測信號y1(s)和y2(s)向控制器C節(jié)點傳輸所經(jīng)歷的反饋網(wǎng)絡(luò)通路傳輸時延。

      圖4:一種包含預(yù)估模型的TITO-NCS時延補(bǔ)償與控制結(jié)構(gòu)

      圖4中:C1IMC(s)和C2IMC(s)是控制回路1和2的內(nèi)??刂破鳎灰约笆蔷W(wǎng)絡(luò)傳輸時延以及 的預(yù)估時延模型;以及是網(wǎng)絡(luò)傳輸時延以及的預(yù)估時延模型;G11m(s)和G22m(s)是被控對象傳遞函數(shù)G11(s)和G22(s)的預(yù)估模型;G12m(s)和G21m(s)是被控對象交叉通道傳遞函數(shù)G12(s)和G21(s)的預(yù)估模型。

      圖5:一種兩輸入兩輸出網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)時延二自由度IMC方法

      圖5中:F1(s)和F2(s)是反饋濾波器。

      具體實施方式

      下面將通過參照附圖5詳細(xì)描述本發(fā)明的示例性實施例,使本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員更清楚本發(fā)明的上述特征和優(yōu)點。

      具體實施步驟如下所述:

      對于閉環(huán)控制回路1:

      第一步:傳感器S1節(jié)點工作于時間驅(qū)動方式,當(dāng)傳感器S1節(jié)點被周期為h1的采樣信號觸發(fā)后,將對被控對象G11(s)的輸出信號y11(s)和被控對象交叉通道傳遞函數(shù)G12(s)的輸出信號y12(s),以及執(zhí)行器A1節(jié)點的輸出信號y11mb(s)和y12mb(s)進(jìn)行采樣,并計算出閉環(huán)控制回路1的系統(tǒng)輸出信號y1(s)和反饋信號y1b(s),且y1(s)=y(tǒng)11(s)+y12(s)和y1b(s)=y(tǒng)1(s)-y11mb(s)-y12mb(s);

      第二步:傳感器S1節(jié)點將反饋信號y1b(s),通過閉環(huán)控制回路1的反饋網(wǎng)絡(luò)通路單元向控制器C節(jié)點傳輸,反饋信號y1b(s)將經(jīng)歷網(wǎng)絡(luò)傳輸時延τ2后,才能到達(dá)控制器C節(jié)點;

      第三步:控制器C節(jié)點工作于事件驅(qū)動方式,當(dāng)控制器C節(jié)點被反饋信號y1b(s)所觸發(fā)后,將反饋信號y1b(s)與被控對象交叉通道傳遞函數(shù)預(yù)估模型G12m(s)輸出y12ma(s)相加,并將相加的結(jié)果作用于反饋濾波器F1(s)得到其輸出值yF1(s),即yF1(s)=(y1b(s)+y12ma(s))F1(s);將閉環(huán)控制回路1的系統(tǒng)給定信號x1(s),減去反饋濾波器F1(s)的輸出信號yF1(s),得到偏差信號e1(s),即e1(s)=x1(s)-yF1(s);對e1(s)實施內(nèi)??刂扑惴–1IMC(s),得到IMC信號u1(s);將來自于閉環(huán)控制回路2內(nèi)模控制算法C2IMC(s)的輸出IMC信號u2(s)作用于被控對象交叉通道傳遞函數(shù)預(yù)估模型G12m(s)得到其輸出值y12ma(s);

      第四步:控制器C節(jié)點將IMC信號u1(s)通過閉環(huán)控制回路1的前向網(wǎng)絡(luò)通路單元向執(zhí)行器A1節(jié)點傳輸,u1(s)將經(jīng)歷網(wǎng)絡(luò)傳輸時延τ1后,才能到達(dá)執(zhí)行器A1節(jié)點;

      第五步:執(zhí)行器A1節(jié)點工作于事件驅(qū)動方式,當(dāng)執(zhí)行器A1節(jié)點被IMC信號u1(s)觸發(fā)后,將IMC信號u1(s)作用于被控對象預(yù)估模型G11m(s)得到其輸出值y11mb(s);將來自于閉環(huán)控制回路2的執(zhí)行器A2節(jié)點的IMC信號u2(s)作用于被控對象交叉通道傳遞函數(shù)的預(yù)估模型G12m(s)得到其輸出值y12mb(s);

      第六步:將IMC信號u1(s)作用于被控對象G11(s)得到其輸出值y11(s);將IMC信號u1(s)作用于被控對 象交叉通道傳遞函數(shù)G21(s)得到其輸出值y21(s);從而實現(xiàn)對被控對象G11(s)和G21(s)的二自由度IMC,同時實現(xiàn)對網(wǎng)絡(luò)時延τ1和τ2的補(bǔ)償與控制;

      第七步:返回第一步;

      對于閉環(huán)控制回路2:

      第一步:傳感器S2節(jié)點工作于時間驅(qū)動方式,當(dāng)傳感器S2節(jié)點被周期為h2的采樣信號觸發(fā)后,將對被控對象G22(s)的輸出信號y22(s)和被控對象交叉通道傳遞函數(shù)G21(s)的輸出信號y21(s),以及執(zhí)行器A2節(jié)點的輸出信號y22mb(s)和y21mb(s)進(jìn)行采樣,并計算出閉環(huán)控制回路2的系統(tǒng)輸出信號y2(s)和反饋信號y2b(s),且y2(s)=y(tǒng)22(s)+y21(s)和y2b(s)=y(tǒng)2(s)-y22mb(s)-y21mb(s);

      第二步:傳感器S2節(jié)點將反饋信號y2b(s),通過閉環(huán)控制回路2的反饋網(wǎng)絡(luò)通路單元向控制器C節(jié)點傳輸,反饋信號y2b(s)將經(jīng)歷網(wǎng)絡(luò)傳輸時延τ4后,才能到達(dá)控制器C節(jié)點;

      第三步:控制器C節(jié)點工作于事件驅(qū)動方式,當(dāng)控制器C節(jié)點被反饋信號y2b(s)所觸發(fā)后,將反饋信號y2b(s)與被控對象交叉通道傳遞函數(shù)預(yù)估模型G21m(s)輸出y21ma(s)相加,并將相加的結(jié)果作用于反饋濾波器F2(s)得到其輸出值yF2(s),即yF2(s)=(y2b(s)+y21ma(s))F2(s);將閉環(huán)控制回路2的系統(tǒng)給定信號x2(s),減去反饋濾波器F2(s)的輸出信號yF2(s),得到偏差信號e2(s),即e2(s)=x2(s)-yF2(s);對e2(s)實施內(nèi)??刂扑惴–2IMC(s),得到IMC信號u2(s);將來自于閉環(huán)控制回路1內(nèi)??刂扑惴–1IMC(s)的輸出IMC信號u1(s)作用于被控對象交叉通道傳遞函數(shù)預(yù)估模型G21m(s)得到其輸出值y21ma(s);

      第四步:控制器C節(jié)點將IMC信號u2(s)通過閉環(huán)控制回路2的前向網(wǎng)絡(luò)通路單元向執(zhí)行器A2節(jié)點傳輸,u2(s)將經(jīng)歷網(wǎng)絡(luò)傳輸時延τ3后,才能到達(dá)執(zhí)行器A2節(jié)點;

      第五步:執(zhí)行器A2節(jié)點工作于事件驅(qū)動方式,當(dāng)執(zhí)行器A2節(jié)點被IMC信號u2(s)觸發(fā)后,將IMC信號u2(s)作用于被控對象預(yù)估模型G22m(s)得到其輸出值y22mb(s);將來自于閉環(huán)控制回路1的執(zhí)行器A1節(jié)點的IMC信號u1(s)作用于被控對象交叉通道傳遞函數(shù)預(yù)估模型G21m(s)得到其輸出值y21mb(s);

      第六步:將IMC信號u2(s)作用于被控對象G22(s)得到其輸出值y22(s);將IMC信號u2(s)作用于被控對象交叉通道傳遞函數(shù)G12(s)得到其輸出值y12(s);從而實現(xiàn)對被控對象G22(s)和G12(s)的二自由度IMC,同時實現(xiàn)對網(wǎng)絡(luò)時延τ3和τ4的補(bǔ)償與控制;

      第七步:返回第一步;

      以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例而己,并不用以限制本發(fā)明,凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi),所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等,均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。

      本說明書中未作詳細(xì)描述的內(nèi)容屬于本領(lǐng)域?qū)I(yè)技術(shù)人員公知的現(xiàn)有技術(shù)。

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