基于網絡控制的球桿系統模糊控制器設計

占　探，桂衛華，陽春華，伍曉峰
中南大學信息科學與工程學院，湖南長沙

摘　　　要：針對網絡化控制系統中存在的網絡延時的不確定性，提出了如何根據系統的控制性能要求處理網絡傳輸過程中網絡延時的時變特性。通過對網絡環境的分析，把網絡延時進行分段序列化，使時變的網絡延時轉換成一個固定延時序列。在球桿系統本地化控制中加入固定延時，獲取不同延時情況下球桿系統的較佳控制參數。在網絡控制中，通過捕獲的網絡延時查找較佳控制參數庫，對模糊控制器的量化參數進行動態調整，減少網絡時延對系統動態性能的影響。仿真結果表明，采用這種方法一定程度上能改善球桿系統在網絡化控制環境下的動態響應性能和穩定性。通過對時鐘同步協議的分析，提出的對Ｉｎｔｅｒｎｅｔ網絡環境下的延時處理方式，在網絡化控制系統的設計上具有一定的參考價值。

關　鍵　詞：網絡化控制系統；網絡延時；球桿系統；模糊控制

１　引　言
網絡化控制系統［１］（ＮｅｔｗｏｒｋｅｄＣｏｎｔｒｏｌＳｙｓｔｅｍｓ，ＮＣＳ）是一種通過控制網絡連接形成閉環控制回路的控制系統。ＮＣＳ適應了工業控制系統逐漸地向分散化、網絡化、智能化方向發展的趨勢。目前網絡化控制系統已成為控制領域的研究熱點。然而控制系統網絡化帶來優勢和便利的同時，也出現了網絡傳輸過程中的網絡傳輸延時和網絡數據包出錯、丟失等現象。對于基于傳統控制理論設計的控制系統，信息傳輸網絡的引入在不同程度上將降低系統的控制性能，甚至造成系統的不穩定［２］。ＮＣＳ中的一個重要問題是如何處理網絡信息傳輸延時的影響。網絡傳輸延時的產生將嚴重降低系統的性能，甚至導致系統的不穩定［３］。本文主要針對網絡化控制系統中存在的網絡傳輸延時的不確定性，研究如何根據系統的控制性能要求處理網絡傳輸延時，減少網絡延時對控制系統的影響。

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