[發明專利]一種基于SPC的NPCCS不確定網絡時延補償方法

在審

• 申請號: 201810938529.6
• 申請日: 2018-08-17
• 公開（公告）號: CN108803352A
• 公開（公告）日: 2018-11-13
• 發明（設計）人: 杜鋒
• 申請（專利權）人: 海南大學
• 主分類號: G05B13/04
• 分類號: G05B13/04
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種基于SPC的NPCCS不確定網絡時延補償方法，其特征在于該方法包括以下步驟：

(1).當主傳感器S1節點被周期為h₁的采樣信號觸發時，將采用方式A進行工作；

(2).當主控制器C1節點被反饋信號y₁(s)觸發時，將采用方式B進行工作；

(3).當副傳感器S2節點被周期為h₂的采樣信號觸發時，將采用方式C進行工作；

(4).當副控制器C2節點被反饋信號y_2b(s)或者被主控制器C1節點的輸出信號e₁觸發時，將采用方式D進行工作；

(5).當執行器A節點被副控制器C2節點的輸出信號e₂(s)觸發時，將采用方式E進行工作；

方式A的步驟包括：

A1：主傳感器S1節點工作于時間驅動方式，其觸發信號為周期h₁的采樣信號；

A2：主傳感器S1節點被觸發后，對主被控對象P₁(s)的輸出信號y₁(s)進行采樣，得到反饋信號y₁(s)；

A3：將反饋信號y₁(s)，通過主閉環控制回路的反饋網絡通路單元向主控制器C1節點傳輸，反饋信號y₁(s)將經歷網絡傳輸時延τ₂后，才能到達主控制器C1節點；

方式B的步驟包括：

B1：主控制器C1節點工作于事件驅動方式，被反饋信號y₁(s)所觸發；

B2：在主控制器C1節點中，將主閉環控制回路的系統給定信號r(s)與反饋信號y₁(s)相加后再相減，得到偏差信號e₁(s)，即e₁(s)＝r(s)+y₁(s)-y₁(s)；

B3：將偏差信號e₁(s)通過主閉環控制回路的前向網絡通路單元向副控制器C2節點傳輸，偏差信號e₁(s)將經歷網絡傳輸時延τ₁后，才能到達副控制器C2節點；

方式C的步驟包括：

C1：副傳感器S2節點工作于時間驅動方式，其觸發信號為周期h₂的采樣信號；

C2：副傳感器S2節點被觸發后，對副被控對象P₂(s)的輸出信號y₂(s)和副被控對象預估模型P_2m(s)的輸出信號y_2mb(s)進行采樣，并計算出副閉環控制回路的反饋信號y_2b(s)，且y_2b(s)＝y₂(s)-y_2mb(s)；

C3：將反饋信號y_2b(s)通過副閉環控制回路的反饋網絡通路單元向副控制器C2節點傳輸，反饋信號y_2b(s)將經歷網絡傳輸時延τ₄后，才能到達副控制器C2節點；

方式D的步驟包括：

D1：副控制器C2節點工作于事件驅動方式，被反饋信號y_2b(s)或者被主控制器C1節點的輸出信號e₁(s)所觸發；

D2：在副控制器C2節點中，對信號e₁(s)實施主控制算法C₁(s)得到控制信號u₁(s)；

D3：將控制信號u₁(s)與反饋信號y_2b(s)相加后再相減，得到信號e₂(s)，即e₂(s)＝u₁(s)+y_2b(s)-y_2b(s)；

D4：將信號e₂(s)通過副閉環控制回路的前向網絡通路單元向執行器A節點傳輸，信號e₂(s)將經歷網絡傳輸時延τ₃后，才能到達執行器A節點；

方式E的步驟包括：

E1：執行器A節點工作于事件驅動方式，被信號e₂(s)所觸發；

E2：在執行器A節點中，對反饋信號y₁(s)實施主控制算法C₁(s)得到輸出信號y_c1(s)；將信號e₂(s)減去y_c1(s)和副被控對象預估模型P_2m(s)的輸出值y_2ma(s)，得到偏差信號e₃(s)，即e₃(s)＝e₂(s)-y_c1(s)-y_2ma(s)；

E3：對偏差信號e₃(s)實施副控制算法C₂(s)得到控制信號u₂(s)；

E4：將控制信號u₂(s)作用于副被控對象預估模型P_2m(s)得到其輸出值y_2ma(s)；

E5：將控制信號u₂(s)作用于主被控對象P₁(s)得到其輸出值y₁(s)；將控制信號u₂(s)分別作用于副被控對象P₂(s)及其預估模型P_2m(s)得到其輸出值y₂(s)和y_2mb(s)；從而實現對主和副被控對象P₁(s)和P₂(s)的SPC，同時實現對不確定網絡時延τ₁和τ₂以及τ₃和τ₄的補償與控制。