网络化控制系统建模及其控制算法研究与应用

来源 :合肥工业大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:feidog
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
随着控制理论、计算机技术及通信技术的日益发展和交叉渗透,网络化控制应运而生,并逐渐成为国际学术界研究热点之一。网络化控制系统通过通信网络来实现数据交换,使不同地点的设备和用户实现资源共享和协调操作,提高了系统的灵活性、可靠性,减少安装和维护费用,在工业上得到了广泛应用。但是在控制系统中引入网络环节会带来网络诱导时延等一系列问题,为减小或消除网络时延给控制系统所带来的影响,本文在参考了国内外关于网络化控制系统研究理论的基础之上,从系统的建模、控制器设计等方面进行了研究。主要研究及结论如下:首先,本文介绍了网络化控制系统产生的有关背景及其特点,综述了网络化控制的发展过程和研究现状以及网络化控制系统中存在的几个主要问题。针对网络化控制系统中存在的时延问题,在不考虑其他网络因素影响的条件下分别对短时延和长时延的网络化控制系统进行数学建模。其次,分数阶控制器与传统PID控制器相比具有更好的适应性,但由于分数阶控制器引入了两个附加的参数和,从而使分数阶PI~λD~μ控制器参数的确定变得更加困难.为了进一步提高分数阶PI~λD~μ控制器对系统不确定性的适应能力,本文在分数阶PI~λD~μ控制的基础上引入RBF神经网络控制,采用RBF神经网络根据系统误差对分数阶PI~λD~μ的控制参数进行在线调节,实现了对时延的良好补偿。最后,在Matlab/Simulink环境下运用TrueTime工具箱建立了网络化控制系统仿真平台,模拟实际网络化控制系统的运行,分析了分数阶PI~λD~μ控制器的5个参数对NCS性能的影响,并对所设计的控制策略进行验证。结果表明基于RBF神经网络的分数阶PI~λD~μ控制器具有最优的控制性能,能够对时延进行有效的补偿,具有很强的鲁棒性和自适应能力。本文在结尾处做了总结并进行了展望。
其他文献
脱机手写体汉字识别技术是模式识别领域的一个重要研究课题。由于脱机手写体汉字具有数量大、结构复杂、字体繁多和书写随意性等特点,使得脱机手写体汉字识别一直是汉字识别领
现代电力电子技术已广泛应用于电力及其他工业领域。其中脉宽调制整流器可实现对谐波的抑制以及在单位功率因数条件下的运行,同时,其可实现能量的双向流动,因此具有广阔的应用前景。本文围绕三相电压型脉宽调制整流器展开研究。基于对主电路结构及数学模型的分析,本文对三相电压型脉宽调制整流器的控制部分进行了相应的分析与设计。包括电流控制部分的分析,空间矢量脉宽调制策略的实现以及系统电流内环和电压外环的详细设计,另
铁路、电力系统、电信等领域均为雷电重灾区。由于动车组处于运动状态,与接触网避雷器的距离不断变化,而不同于其他静止的设备。当雷击接触网,且动车组离接触网避雷器较远时,
随着现代工业技术的飞速发展,矿山、建材、港口、化工、电力、粮食、冶金、煤炭等领域对散状物料的输送问题提出了较高的要求,带式输送机成为连续运送散状物料的重要设备。  
电力系统是国家经济发展与建设的支柱,对国民生产和日常生活产生了极其重要的作用。在电力系统中,输电线路担负着电能传输的重任,是连接发电厂与电力用户的桥梁,同时也是电力系统
本文利用半群理论和Laplace变换理论两种方法研究一类有优先权两部件可修系统的稳定性问题.这个系统部件1比部件2在使用和修理上都有优先权,并且部件2在贮备期间可能失效. 
随着计算机应用技术、网络技术和Web技术的迅速发展,嵌入式远程监控系统在工业控制、家居环境、公共安全等领域得到了广泛应用。在实际监控系统中,由数据采集模块和数据收发平
船舶的航行补给是指船舶航行过程中,在保持补给船和被补给船两船相对方位与距离固定的情况下,把补给船上的燃料或食品转移到被补给船上的一种特殊操作。对航行中的船舶进行补
作为一门新兴的年轻的科学,量子计算理论诞生于量子力学、经典信息论和计算技术的基础思想的结合,它的迅速发展给我们的生活带来了巨大的改变。然而,作为实现量子计算的两个重要
风电并网引发电能质量问题不仅是限制风电机组装机规模的重要因素,而且对电网的安全稳定可靠运行产生了影响,研究风电并网引发的各种电能质量问题的主要原因和安全对策是十分必要的。文章分析了风电并网给电网带来的电压波动及闪变、谐波和电压偏差等电能质量问题的成因机理,以自适应提升小波变换理论方法和动态补偿控制策略,对其进行准确的检测定位和合理的电压稳定补偿控制。本文主要工作内容如下:(l)分析了风电并网引起的