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网络的引入使得控制系统在传输信号时出现了许多新的特点,与传统控制系统相比不再具有物理空间位置上的限制,网络控制系统是利用专用或公用数据通信网络代替传统的点对点并将传感器、控制器、执行器等通过实时网络连接构成的闭环控制系统。其投资成本与维护费用都有了明显地下降,具有资源共享、节点智能化、远程控制并具有较高诊断能力、布线简单等特点。然而网络控制系统带来诸多优点的同时也引出了一些新的问题。本文研究网络控制系统不同节点驱动方式的建模及其控制方法。首先,针对短时延网络控制系统和长时延网络控制系统分别对不同节点驱动方式进行研究和分析并得出节点驱动方式选取的最优方案。然后在这个方案的基础上对短时延网络控制系统设计了模糊PID控制器,对长时延网络控制系统设计了结构改进Smith预估单神经元PSD控制器来对时延进行补偿,并在每章节的结尾对其进行了仿真分析验证了其有效性。论文的主要研究工作与创新点如下:1.网络控制系统不同节点驱动方式的建模和研究。本章针对网络控制系统的时延问题,首先对网络时延进行了研究和分析,然后对网络控制系统在短时延和长时延这两种不同情况下使用不同节点驱动方式进行了建模和研究。最后分析了不同的节点驱动方式对不同时延情况下网络控制系统性能产生的影响,并且分别对短时延网络控制系统和长时延网络控制系统选取了合适的节点驱动组合,提出了“针对短时延网络控制系统,控制器节点的驱动方式使用事件驱动;针对长时延网络控制系统,控制器节点的驱动方式为时间驱动”。通过这种选取合适节点驱动方式组合的方法,主要是为了确保了控制器参与控制的时机,避免控制器计算出已为过时的控制信号影响网络控制系统的控制性能。2.基于模糊PID控制的短时延网络控制系统研究。针对短时延网络控制系统中网络时延是在一个采样周期内不确定的问题,本章在PID控制的基础上引入模糊控制,构建模糊PID控制器解决随机不确定短时延的补偿问题。模糊控制可以适应网络中不断变化的传输时延,保证系统在变化时延的情况下仍保持良好的稳定性和控制性能。在仿真对比和分析中,基于模糊PID控制器的短时延网络控制系统在一个采样周期内的固定时延和随机时延情况下均表现出了更好的控制性能,验证了模糊PID控制器在解决短时延网络控制系统的时延问题中是有效且可行的。3.基于结构改进Smith预估单神经元PSD的长时延网络控制系统研究。针对长时延网络控制系统中存在时延和被控对象等问题,提出了一种新型结构改进Smith预估单神经元PSD控制器。新型控制器由结构改进Smith预估器和单神经元PSD控制器组成。结构改进Smith预估器通过对传统Smith预估器模型结构上的改进避免了建立网络时延的预估模型,补偿了网络时延对系统的性能带来的影响。单神经元PSD控制器解决了结构改进Smith预估器的模型失配问题。仿真实验证明该新型控制器有效地补偿了长时延对网络控制系统的性能带来的影响,在模型失配情况下具有良好的鲁棒性和适应性。