于曉明，蔣靜坪
浙江大學電氣工程學院，浙江杭州

摘　　　要：網絡延時的存在不僅會使控制系統的動、靜態性能變差，還可能會破壞系統的穩定性，造成既有控制方法的失效。針對帶有隨機延時的網絡控制系統，提出了一種基于網絡延時實時預測和系統狀態逼近的控制方法。首先，建立無延時的理想控制系統模型作為標準控制系統模型；其次，應用基于隱馬爾可夫模型（ＨＭＭｓ）的延時預測算法預測網絡延時，該方法能夠實時自適應學習，以適應網絡負載情況的變化，得到更符合實際情況的延時預測值；較后，根據網絡延時的預測值、實際網絡控制系統與標準控制系統模型的狀態之差，來調整控制信號，從而使實際網絡控制系統的狀態與標準控制系統模型接近、甚至相等，達到期望的控制效果。數字仿真結果表明，這一方法是可行的，能夠獲得更加快速的動態性能和穩定的靜態性能。

關　鍵　詞：網絡控制系統；延時預測；隱馬爾可夫模型；狀態逼近

１　引　言
網絡控制系統的分析與綜合已成為控制理論研究必須面對的課題［１�玻常荨Ｋ�謂網絡控制系統是指那些控制閉環中存在通信網絡的控制系統，其關鍵問題是在傳感器與控制器、控制器與執行器間出現了隨機網絡延時，網絡延時的引入不僅會使系統的性能變差，而且會使系統不穩定。為了解決網絡延時帶來的問題，各種控制策略相繼被提出，文獻［４］基于線性矩陣不等式方法，提出了一個延時相關的網絡控制系統穩定性規則；文獻［５］利用ｌｙａｐｕｎｏｖ方法和線性矩陣不等式方法，給出動態輸出反饋Ｈ∞控制律設計方法；文獻［６］研究了一類不確定時延多包傳輸網絡控制系統的較優Ｈ∞ 控制問題，通過求解矩陣不等式約束的優化問題得到較優Ｈ∞控制律。有別于上述文獻給出的控制策略，同時受文獻［６］基于模型的反饋控制策略啟發，提出一種基于網絡延時預測和理想模型狀態逼近的網絡控制方法，有效地降低了網絡延時對系統的影響，取得了較好的控制效果。

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