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由于现场总线技术的引入,总线通讯滞后也随之被带入到控制系统中,而且通常这种通讯滞后是时变的、不可预测的。这不仅使得传统控制理论中的一些定理不能直接应用到总线控制系统中,而且也给本来性能良好的控制系统带来不稳定的因素。对于具有时变通讯滞后的总线控制系统的控制问题进行研究,具有理论意义和实际应用参考价值。 为此,本课题分别分析了FF和CAN总线控制系统的时滞特性;通过对各种已有补偿算法的分析和比较,针对通讯滞后时变性较高的CAN总线,提出了一种改进的Smith预估算法,并给出了四种补偿方案;在仿真平台上对改进的算法及补偿方案进行了验证和性能评估,仿真结果证明改进的Smith预估器及补偿方案可有效克服总线时变通讯滞后,而且算法简单、容易实现,适用于工业过程控制领域。本文使用的仿真平台是在MATLAB软件中的Matlab/Simulink仿真环境下,采用有限状态机建模方法建立的。 本课题的创新点在于:仿真平台的建立使我们可以在它上面进行系统方案的设计和仿真,在不依赖于硬件的情况下加快工程开发速度;控制算法的提出有利于扩展某些现场总线技术的应用范围,克服了它们不适于过程自动化实时要求的缺点,使它们各自的优点得以充分发