一种网络串级控制系统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.它采用真实的网络串级控制系统所有前向与反馈网络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，改善系统控制性能品质.本发明适用于主副被控对象数学模型已知或不确知，系统存在未知干扰，网络存在一定量的数据丢包，网络同时存在于网络串级控制系统的所有前向与反馈通路中的未知网络时延的动态补偿与控制。

主权项

一种网络串级控制系统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).当主变送器节点将主被控对象G1(s)的输出信号Y1(s)通过外反馈网络通路向主控制器节点传输时，将采用方式B进行工作；(3).当副变送器节点被采样周期h2触发时，将采用方式C进行工作；(4).当副变送器节点将副被控对象G2(s)的输出信号Y2(s)通过内反馈网络通路向副控制器节点传输时，将采用方式D进行工作；(5).当主控制器节点被信号Y1(s)触发时，将采用方式E进行工作；(6).当主控制器节点通过外前向网络通路将误差信号e1(s)向副控制器节点传输时，将采用方式F进行工作；(7).当副控制器节点被信号Y2(s)或/和信号e1(s)所触发时，将采用方式G进行工作；(8).当副控制器节点通过内前向网络通路将信号e2(s)向执行器节点传输时，将采用方式H进行工作；(9).当执行器节点被信号e2(s)触发时，将采用方式I进行工作；所述方式A的步骤包括：A1：主变送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；所述方式B的步骤包括：B1：主变送器节点将信号Y1(s)，通过外反馈网络通路向主控制器节点传输；所述方式C的步骤包括：C1：副变送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：副变送器节点将信号Y2(s)，通过内反馈网络通路向副控制器节点传输；所述方式E的步骤包括：E1：主控制器节点工作于事件驱动方式，并被来自外反馈网络通路的信号Y1(s)触发；E2：将系统给定信号R(s)与Y1(s)相加减，得到外回路系统误差信号e1(s)；所述方式F的步骤包括：F1：主控制器节点将误差信号e1(s)，通过外前向网络通路向副控制器节点传输；所述方式G的步骤包括：G1：副控制器节点工作于事件驱动方式，并被来自内反馈网络通路的信号Y2(s)或/和来自外前向网络通路的信号e1(s)触发；G2：将e1(s)与信号Y2(s)相加减，得到内回路误差信号e2(s)；所述方式H的步骤包括：H1：副控制器节点将误差信号e2(s)，通过内前向网络通路向执行器节点传输；所述方式I的步骤包括：I1：执行器节点工作于事件驱动方式；I2：执行器节点被误差信号e2(s)触发；I3：将e2(s)和Y1(s)相减，得到误差信号e3(s)；I4：对e3(s)实施主控制算法C1(s)，得到控制信号为u1(s)；I5：将u1(s)和Y2(s)相减，得到误差信号e4(s)； I6：将e4(s)作用于副控制算法C2(s)，得到控制信号u2(s)；I7：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。