1、隨著計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的廣泛使用和控制規(guī)模的不斷擴(kuò)大,控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)正在發(fā)生變化。將網(wǎng)絡(luò)及通訊技術(shù)應(yīng)用到控制科學(xué)領(lǐng)域的一種分布式、網(wǎng)絡(luò)化、智能化的網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)(Networked Control System,NCS)成為國內(nèi)外的研究熱點(diǎn)之一。網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)具有系統(tǒng)連線少、易于系統(tǒng)擴(kuò)展、可靠性高以及能夠現(xiàn)實(shí)資源的共享等優(yōu)點(diǎn)。由于控制系統(tǒng)中網(wǎng)絡(luò)的引入,不可避免產(chǎn)生網(wǎng)絡(luò)時(shí)延、網(wǎng)絡(luò)丟包及網(wǎng)絡(luò)調(diào)度等許多新的問題。
　　 針對(duì)網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)的時(shí)延和丟

2、包問題,以及傳統(tǒng)模型預(yù)測控制需要反復(fù)在線優(yōu)化很難適應(yīng)于采樣頻率快、實(shí)時(shí)性要求較高系統(tǒng)的問題,本文將顯式模型預(yù)測控制算法應(yīng)用到網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)來處理網(wǎng)絡(luò)時(shí)延和丟包問題,該算法離線得到對(duì)應(yīng)每個(gè)狀態(tài)分區(qū)上的狀態(tài)反饋?zhàn)顑?yōu)顯式控制律,在線計(jì)算只需通過查表就可以確定當(dāng)前狀態(tài)分區(qū)上所對(duì)應(yīng)的控制律。使得網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)不需要反復(fù)在線優(yōu)化計(jì)算,提高了在線計(jì)算的速度,滿足了網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)實(shí)時(shí)性較高的要求。本文的主要工作和成果如下:
　　 1.在查閱相關(guān)文獻(xiàn)的

3、基礎(chǔ)上,介紹了網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)的主要問題及研究進(jìn)展。并引入多參數(shù)二次規(guī)劃介紹了顯式模型預(yù)測控制的基本工作原理。
　　 2.介紹了網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)的TrueTime仿真工具箱,并利用TrueTime仿真工具箱,分別做了兩種控制算法(即模糊自適應(yīng)PID和傳統(tǒng)PID)和調(diào)度算法(EDF和RM)的仿真比較及分析。
　　 3.針對(duì)網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)的時(shí)延問題,本文研究了具有時(shí)延網(wǎng)絡(luò)的顯式模型預(yù)測控制方法。該算法基于多參數(shù)二次規(guī)劃方法得到了一個(gè)關(guān)

4、于狀態(tài)變量的顯式控制律,并且由該控制律得到了閉環(huán)預(yù)測控制系統(tǒng)的PWA模型。由于該控制算法不需要反復(fù)在線優(yōu)化,從而提高了控制器的在線計(jì)算速度,能夠很好地處理網(wǎng)絡(luò)時(shí)延問題。通過示例仿真,驗(yàn)證了該方法的有效性。
　　 4.針對(duì)網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)的丟包問題,由于網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)的丟包模型為一個(gè)切換系統(tǒng),將它轉(zhuǎn)化為分段仿射(PWA)模型,通過切換PWA模型來模擬網(wǎng)絡(luò)的丟包這一過程,再應(yīng)用顯式模型預(yù)測控制方法,對(duì)于帶約束的離散時(shí)間分段仿射系統(tǒng),應(yīng)用多