TrueTime基于一般通信网络的模糊控制系统设计与实现(2)
1.2 网络化控制系统设计的基本问题 网络化控制系统设计的基本问题 网络化控制系统设计的基本问题 网络化控制系统设计的基本问题网络控制系统作为一种控制系统 ， 具有一般控制系统的基本特征 。 由于网络的介入 ， 使得系统内部的数据交换通过网络 ， 在控制系统的传感器 源]自=优尔-·论~文"网·www.youerw.com/、 控制器等各个部分之间传递 。 在提高系统性能 、 降低成本 、 提高可靠性的同时 ， 网络的介入使得控制系统的设计与分析变得更加复杂 ， 设计经典控制系统往往带有控制过程同步 、 传感器和控制器之间无延时等理想化的假设条件 。 设计网络控制系统时就必须进行修正 ， 以下几个问题在设计网络控制系统时一定要加以考虑。首先我们认识到网络控制系统中存在由网络引起的延时主要由共享传输介质引起的 ， 包括传感器到控制器之间的延时 ， 控制器到执行器之间的延时等 。 这种延时的形式多样 ， 可以是固定的 、 也可以是时变的 ， 如果不加以考虑这个因素 ， 会影响系统的性能，甚至影响系统的稳定性 [5]，考虑延时的因素，在此基础上，控制系统的采样率会影响网络的状态，最终同样影响控制性能。其次是应该把网络看做具有不完全可靠传输路径的网络 ， 有些数据包在传输的过程中往往存在延时 ， 甚至 ， 有些数据包在传输过程中被丢失 。 所以在评估网络化控制系统性能的问题上 ， 对网络传输数据包的丢包率要加以重视 ， 丢包率达到一定程度甚至会影响整个系统的稳定性 [6]。而且要找到有效的方法解决丢包的问题。
1.3 国内外研究现状 国内外研究现状 国内外研究现状 国内外研究现状网络控制系统的研究是世界各国控制领域与计算机领域高度重视的课题 ， 随着网络的不断普与性能的提高 ， 大型网络的使用加速了网络化控制领域的研究 ， 如 Ray 对随机时变分布延迟下的输出反馈延时网络系统进行研究 ， 根据动态规划原理 ， 得到了具有随机延迟补偿的 LQR 控制器 （ DCLQR ） [7]， 在网络延时领域 ， 拥塞控制 、 流量管理等研究应用了网络延时分析与预测的结论，美国 VBNS(Very high speed BackboneNetwork Service) 计划在美国 NSF （ National Science Foundation ）支持下实时监测其骨干网络流量并发布结果。在国内 ， 网络控制起步比较晚 ， 技术水平与理论研究还有一定差距 [8]。 我国在 86 3高科技研究计划中 ， 也对网络控制系统给予了高度的重视 ， 在工业应用中具有明显的经济价值 。 北京理工大学的任长清针对基于互联网的液压远程控制设计了补偿器以用来解决网络延时 [9]，文献 [10] 提出的将延迟的不确定性转化为不确定的等价框图，利用 Matlab 的 u 分析与综合工具箱设计了具有良好抗干扰能力的鲁棒控制器。同时国内的很多企业也在研发网络控制的产品。目前网络控制系统（ NCS ）中控制理论方面的研究远远落后于网络控制系统的实际开发 。 网络控制系统的飞速发展给控制理论提出了严峻的挑战 ， 网络控制系统控制理论的研究已迫在眉睫。论文构成如下 :第二章 针对同一被控对象 ， 分别 提出模糊 控制器与 PID 控制器的设计方案 ， 详细阐述了模糊控制系统与模糊控制器的结构与设计方法文献综述 ， 对隶属函数 ， 控制规则也做了阐述。并对模糊控制与 PID 控制方案进行仿真比较。第三章对网络化控制系统做了详尽的分析与介绍 , 阐述 了 TrueTim e 工具箱的构成与仿真平台的建立。 介绍了 Truetime 网络各模块的结构与作用， 在此基础上阐述了基于 TrueTime 的网络化模糊控制系统 平台的搭建。第四章对研究了网络性能对控制效果的影响，并着重研究模糊控制器的模糊规则 ， 藉此通过控制不同被控对象以用来验证模糊控制器的特性 。 并讨论了模糊控制的适应性。第五章是总结与展望 , 对论文进行总结 , 提出今后改进方案和研发方向。
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