[发明专利]一种多变量通信受限网络控制系统非均匀采样保性能控制方法

说明书

技术领域

本发明属于工业以太网控制技术领域，涉及的是一种多变量通信受限网络控制系统保性能控制方法。 

背景技术

网络控制系统是一种全分布式、网络化实时反馈控制系统，是指传感器、控制器及执行器和通信网络的集合，用通信网络提供设备之间的数据传输，从而实现系统资源共享和协调操作。目前，基于工业以太网的网络化控制系统在能源、电力、交通、钢铁、船舶建设等垂直行业都有广泛的应用。网络控制系统的重要特点是各节点的信息传输是通过竞争以获得网络资源，信道的竞争就不可避免的存在带宽、介质访问受限等通信受限问题。目前，针对多变量通信受限的网络控制器的设计方法普遍采用通信序列及混合逻辑动态构架的概念将原有网络控制系统转变成集调度和控制于一体的离散周期性时变切换系统，进而设计相应的控制器。这类设计方法普遍存在控制器的个数要受原有通信序列周期数的约束并且结构复杂。更进一步，当网络服务质量发生动态变化的时候，往往需要多个控制器周期性频繁切换才能确保控制系统的性能。另一方面，这类方法所用到的相关专业理论知识较多，不便于被工程技术人员掌握和推广使用。 

发明内容

为了克服现有网络控制系统的需要多个控制器周期性频繁切换、系统整体性能较差的不足，本发明提供一种多变量通信受限网络控制系统非均匀采样保性能控制方法，控制器结构单一，不仅可以克服离散周期性时变系统的控制器受原有通信序列周期约束问题，避免多个控制器周期性切换，而且方便系统采样周期调 度，降低网络负荷，提高系统的整体性能。 

为了解决上述技术问题采用的技术方案为： 

一种多变量通信受限网络控制系统非均匀采样保性能控制方法，包括以下步骤： 

1）、根据实际工况对控制对象的模型进行辨识得到对象模型参数；根据系统动态性能和鲁棒稳定性的要求确定期望的性能指标参数，控制器可调参数，系统采样周期、系统传输周期初始值，采样序列和更新序列；系统模型为： 

x·(t)=Acx(t)+Bcu(t)y(t)=Ccx(t)---(1)]]>

式中x(t)∈Rⁿ是状态向量，u(t)∈R^m是控制输入，y(t)∈R^r是系统输出，A_c,B_c,C_c是适当维数的系统矩阵； 

2）、根据信号采样周期、采样序列和更新序列，在线解析计算保性能控制器；过程如下： 

(2.1)根据通信序列进行被控对象模型转换