网络串级控制系统前向通路未知网络时延的补偿方法

摘要

本发明提出一种网络串级控制系统前向通路未知网络时延的补偿方法，属于网络控制系统技术领域.它采用真实的前向通路节点之间的网络数据传输过程，代替其间网络时延补偿模型，免除对前向通路节点之间网络数据传输未知时延的测量、观测、估计或辨识，免除对节点时钟信号同步的要求.采用本方法可降低未知网络时延对系统稳定性的影响，提高系统控制性能质量.本发明适用于主副被控对象数学模型已知或不确知，网络存在一定量的数据丢包，网络时延可大于数个乃至数十个采样周期，网络仅存在于网络串级控制系统的前向通路中的未知网络时延的动态补偿与控制。

主权项

网络串级控制系统前向通路未知网络时延的补偿方法，其特征在于该方法包括以下步骤：(1).当主变送器内嵌入主控制器所组成的主变送控制器节点被采样周期h1触发时，将采用方式A进行工作；(2).当主变送控制器节点将误差信号e0(s)通过外前向网络通路向副变送器内嵌入副控制器所组成的副变送控制器节点传输时，将采用方式B进行工作；(3).当副变送控制器节点被采样周期h2触发时，将采用方式C进行工作；(4).当副变送控制器节点被误差信号e0(s)触发时，将采用方式D进行工作；(5).当副变送控制器节点将误差信号e1(s)通过内前向网络通路向执行器节点传输时，将采用方式E进行工作；(6).当执行器节点被信号e1(s)触发时，将采用方式F进行工作；所述方式A的步骤包括：A1：主变送控制器节点工作于时间驱动方式，其触发采样周期为h1；A2：主变送控制器节点被触发后，对主被控对象G1(s)的输出信号Y1(s)进行采样；A3：将系统给定信号R(s)与Y1(s)相加减，得到外回路误差信号e0(s)；所述方式B的步骤包括：B1：主变送控制器节点将误差信号e0(s)，通过外前向网络通路向副变送控制器节点传输；所述方式C的步骤包括：C1：副变送控制器节点工作于时间驱动方式，其触发采样周期为h2；C2：副变送控制器节点被触发后，对副被控对象G2(s)的输出信号Y2(s)进行采样；所述方式D的步骤包括：D1：误差信号e0(s)触发副变送控制器节点，此时的副变送控制器节点工作于事件驱动方式；D2：将e0(s)与Y2(s)相加减，得到误差信号e1(s)；所述方式E的步骤包括：E1：副变送控制器节点将误差信号e1(s)，通过内向前网络通路向执行器节点传输；所述方式F的步骤包括：F1：执行器节点工作于事件驱动方式；F2：执行器节点被误差信号e1(s)触发；F3：将e1(s)与Y1(s)相减，得到误差信号e2(s)；F4：对e2(s)实施控制算法C1(s)，其输出的控制信号为u1(s)；F5：将u1(s)与Y2(s)相减，得到误差信号e3(s)；F6：将e3(s)实施控制算法C2(s)，其输出的控制信号为u2(s)；F7：将u2(s)作为驱动信号，对副被控对象G2(s)实施控制，从而改变G2(s)的状态，进而改变G1(s)的状态，实现对G1(s)与G2(s)的控制作用。