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Matlab时延网络控制系统的输出反馈镇定与仿真(3)

时间:2023-01-23 10:09来源:毕业论文
图1-2 三种不同的控制性能比较 通过图1-2可知,一个合适的采样率的选择对与整个网络控制系统的性能具有相当重要的影响。 如果采用特定的控制策略

图1-2  三种不同的控制性能比较

通过图1-2可知,一个合适的采样率的选择对与整个网络控制系统的性能具有相当重要的影响。

    如果采用特定的控制策略,在图中,那些好、差、可接受以及不可接受区域是基于控制系统的特性 (如相位裕度、稳态误差、超调量等) 来确定的。

    因为对于连续系统,不存在有实际意义的采样过程,所以对特定的控制策略来说,连续系统在性能上是固定不变的。

    而对于一般的离散控制,为了方便理解起见,假设不存在其他的不确定因素,那么,它的控制系统性能一般只会依赖于所采用的采样率。如图中A点所示的采样周期可以由通过该控制系统的采样率以及系统的带宽来决定。对于网络控制系统,在图中,可以看到B点位于A点的右侧,这是因为在网络中,时刻产生着时延。而当整个系统的采样周期不断变小时,网络中的传输负荷便不断变大,这便引起了网络竞争时所耗的时间增加,这大大增加了数据丢失的可能性,从而对网络性能产生了负面影响,C点的产生便是由于此。所以,对特定的控制策略,网络控制系统的采样周期最好选择于介于与。文献综述

1。3。2网络时延

    何谓网络诱导时延。在网络控制系统中,对于要进行不断刷新与交换的数据,通过通信网络的网络主干达到彼此传输的路径。同时,在信号传输的过程中,不同的时间内,网络的各个节点进行着信号复用。根据网络信号的传输以及信号使用的特点,在整个回路中,传输信号的延时将是不可避免的存在。整个网络控制系统中,各种外界因素和内在结构共同作用的双重影响将会直接作用到网络控制系统的效率品质。而在这些因素中,网络诱导时延却是一个主要部分。此类情况便是,系统一旦出现了网络时延此类问题,长时间没有采取有效的措施,系统时延慢慢累积,便能使得一个稳定的系统拉下水,成为一个不折不扣的不稳定的系统。故,研究网络诱导时延一直以来都是重点中的重点。

    图 1-1 表示为网络控制系统的结构框图。此间,整个网络控制分为以下三步走[2]:第一步,将被控对象的输出模拟信号转换成数字信号,并进行编码和打包。第二步,被传感器转换过的数据再通过网络传输到控制器,然后,对于传过来的数据包,控制器开始进行解包、解码。与此同时,实施我们所设的控制算法,紧接着将得到的结果再次进行编码、打包。第三步,由控制器所发出的数据到达执行器。执行器又一次对受到的数据包进行解包、解码处理并将得到的数字信号转化为模拟信号,同时传输到被控对象中。在整个传输过程中,整个网络主要存在两种时延,第一个为   ,表示传感器到控制器的网络传输延时,第二个为   ,表示控制器到执行器的网络传输延时。

    而相对于其他的时延,比起   以及   ,可以不用考虑。网络诱导总时延为:。可以将其定义为一个有界变量或者常熟变量。构成网络诱导时延的因素有很多,下面3点介绍的是其中主要能够产生诱导时延的因素。

    (1) 从把将要进行发送的分散信息有效地组合成一个单位包开始,到轮到该单位包被传送到网络中我们指定位置,这整个阶段的所需时间便就产生信号数据时延。

    (2) 如果当网络环境出现一些低劣的或者不理想的状态时即产生干扰时,传送信号的网络再次恢复到理想状态所需的必要时间,类比现实生活中的交通事故造成的交通堵塞,然后节点信号再进行发送,这一整段所用的时间即排队时的等待时延。来.自^优+尔-论,文:网www.youerw.com +QQ752018766- Matlab时延网络控制系统的输出反馈镇定与仿真(3):http://www.youerw.com/tongxin/lunwen_127791.html

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