本书是作者多年来研究复杂网络控制系统(NCS)的网络调度时延补偿及其控制理论和方法的概括与总结。本书深入研究一自由度内模控制、二自由度内模控制、改进内模控制,以及新型死区调度方法在传感器和控制器节点的实施方法。以大量的仿真对比研究为例,通过仿真验证其方法的有效性。以多输入多输出网络控制系统(MIMO-NCS)以及多输入多输出网络解耦控制系统(MIMO-NDCS)中的两输入两输出(TITO)系统结构作为分析与研究的对象,提出一些时延补偿与控制的新方法。
样章试读
目录
- 目录
前言
第1章 一自由度IMC的NC8 1
1.1 引言 1
1.2 国内外研究现状 1
1.2.1 内模控制器 1
1.2.2 IMC 3
1.2.3 IMC与先进控制结合 4
1.3 基于IMC的NC8 4
1.4 IMC的基本性质 6
1.5 IMC设计 6
1.5.1 前馈控制器 7
1.5.2 前馈滤波器 7
1.5.3 内模控制器 7
1.6 模型分析 7
1.7 一自由度IMC的NC8仿真 8
1.7.1 仿真设计 9
1.7.2 仿真研究 9
1.8 一自由度IMC的WNC8仿真 13
1.8.1 仿真设计 13
1.8.2 仿真研究 13
1.9 本章小结 15
参考文献 16
第2章 二自由度IMC的NC8 20
2.1 引言 20
2.2 系统结构 20
2.3 内模控制器设计 21
2.4 二自由度IMC的NC8仿真 22
2.4.1 仿真设计 22
2.4.2 仿真研究 23
2.4.3 滤波器参数选择 26
2.5 二自由度IMC的WNC8仿真 27
2.5.1 仿真设计 27
2.5.2 仿真研究 28
2.5.3 结果分析 29
2.6 本章小结 30
第3章 改进IMC的NC8 31
3.1 引言 31
3.2 针对不稳定时滞对象的改进IMC 31
3.2.1 系统结构 32
3.2.2 系统设计 33
3.3 被控对象在8右半平面存在极点的仿真 33
3.3.1 模型匹配 34
3.3.2 模型失配 35
3.4 被控对象在原点处存在极点的仿真 36
3.4.1 模型匹配 36
3.4.2 模型失配 37
3.5 二阶不稳定时滞被控对象仿真 37
3.5.1 模型匹配 39
3.5.2 模型失配 39
3.6 非最小相位系统控制器设计 40
3.7 8右半平面存在零点的仿真 40
3.7.1 模型匹配 41
3.7.2 模型失配 41
3.8 不同滤波器参数仿真 42
3.9 本章小结 43
第4章 新型8mith预估补偿与IMC的NC8 45
4.1 引言 45
4.2 基于新型8mith预估补偿的NC8 45
4.3 新型8mith预估补偿与IMC的联系 47
4.4 新型8mith预估补偿与IMC的区别 48
4.4.1 相同点 48
4.4.2 不同点 49
4.5 仿真设计与研究 49
4.6 本章小结 53
参考文献 53
第5章 基于新型死区调度的NC8 54
5.1 引言 54
5.2 网络调度研究现状 54
5.2.1 借鉴CPU的调度 55
5.2.2 基于优先级的调度 55
5.2.3 基于采样周期的调度 56
5.2.4 基于网络带宽的调度 57
5.2.5 基于死区的调度 59
5.3 控制器节点的新型死区调度 61
5.3.1 ML-NC8死区调度存在的问题 61
5.3.2 控制器节点实施方法 64
5.4 本章小结 65
参考文献 66
第6章 控制器节点死区调度仿真 71
6.1 引言 71
6.2 仿真设计 71
6.3 仿真研究 71
6.3.1 未采用调度策略 71
6.3.2 根据e的死区调度 74
b.3.3 根据e与ec的死区调度 76
6.3.4 网络数据包流量统计 79
6.4 本章小结 80
第7章 传感器和控制器节点死区调度 81
7.1 引言 81
7.2 问题提出 81
7.3 调度方法1 82
7.3.1 传感器节点设置死区 82
7.3.2 控制器节点设置死区 82
7.4 调度方法2 83
7.4.1 传感器节点设置死区 83
7.4.2 控制器节点设置死区 84
7.5 死区调度流程 84
7.6 方法特点 85
7.7 本章小结 86
第8章 调度方法仿真对比研究 87
8.1 引言 87
8.2 仿真设计 87
8.3 仿真研究 88
8.3.1 未采用调度策略 88
8.3.2 采用调度方法1 91
8.3.3 采用调度方法2 97
8.4 节省率比较 103
8.5 本章小结 104
第9章 复杂网络环境下死区调度仿真 105
9.1 引言 105
9.2 网络数据丢包 105
9.2.1 采用调度方法1 105
9.2.2 采用调度方法2 106
9.3 阶跃干扰 107
9.3.1 采用调度方法1 107
9.3.2 采用调度方法2 108
9.4 结果分析 109
9.5 本章小结 110
第10章 TITO-NC8时延补偿方法 111
10.1 引言 111
10.2 MIMO-NC8简介 111
10.3 TITO-NC8结构存在的问题 114
10.4 方法1 116
10.5 方法2 119
10.6 方法特点 123
10.7 本章小结 124
第11章 TITO-NDC8结构(1)时延补偿方法 125
11.1 引言 125
11.2 MIMO-NDC8结构I简介 125
11.3 TITO-NDC8结构(1)存在的问题 126
11.4 方法1 128
11.5 方法2 132
11.6 方法特点 137
11.7 本章小结 137
第12章 TITO-NDC8结构(2)时延补偿方法 138
12.1 引言 138
12.2 MIMO-NDC8结构Ⅱ简介 138
12.3 TITO-NDC8结构(2)存在的问题 139
12.4 方法1 141
12.5 方法2 145
12.6 方法特点 148
12.7 本章小结 149
第13章 TITO-NDC8结构(3)时延补偿方法 150
13.1 引言 150
13.2 TITO-NDC8结构(3)存在的问题 150
13.3 时延补偿方法 152
13.4 方法特点 156
13.5 本章小结 156
第14章 TITO-NDC8结构(4)时延补偿方法 157
14.1 引言 157
14.2 TITO-NDC8结构(4)存在的问题 157
14.3 时延补偿方法 159
14.4 方法特点 163
14.5 本章小结 164
第15章 TITO-NDC8结构(5)时延补偿方法 165
15.1 引言 165
15.2 TITO-NDC8结构(5)存在的问题 165
15.3 时延补偿方法 167
15.4 方法特点 171
15.5 本章小结 172
第16章 TITO-NDC8结构(6)时延补偿方法 173
16.1 引言 173
16.2 TITO-NDC8结构(6)存在的问题 173
16.3 方法1 175
16.4 方法2 179
16.5 方法特点 182
16.6 本章小结 183
第17章 TITO-NDC8结构(7)时延补偿方法 184
17.1 引言 184
17.2 TITO-NDC8结构(7)存在的问题 184
17.3 方法1 186
17.4 方法2 190
17.5 方法特点 194
17.6 本章小结 194
京公网安备 11010102004214号