基于网络控制的球杆系统模糊控制器设计

占　探，桂卫华，阳春华，伍晓峰
中南大学信息科学与工程学院，湖南长沙

摘　　　要：针对网络化控制系统中存在的网络延时的不确定性，提出了如何根据系统的控制性能要求处理网络传输过程中网络延时的时变特性。通过对网络环境的分析，把网络延时进行分段序列化，使时变的网络延时转换成一个固定延时序列。在球杆系统本地化控制中加入固定延时，获取不同延时情况下球杆系统的较佳控制参数。在网络控制中，通过捕获的网络延时查找较佳控制参数库，对模糊控制器的量化参数进行动态调整，减少网络时延对系统动态性能的影响。仿真结果表明，采用这种方法一定程度上能改善球杆系统在网络化控制环境下的动态响应性能和稳定性。通过对时钟同步协议的分析，提出的对Ｉｎｔｅｒｎｅｔ网络环境下的延时处理方式，在网络化控制系统的设计上具有一定的参考价值。

关　键　词：网络化控制系统；网络延时；球杆系统；模糊控制

１　引　言
网络化控制系统［１］（ＮｅｔｗｏｒｋｅｄＣｏｎｔｒｏｌＳｙｓｔｅｍｓ，ＮＣＳ）是一种通过控制网络连接形成闭环控制回路的控制系统。ＮＣＳ适应了工业控制系统逐渐地向分散化、网络化、智能化方向发展的趋势。目前网络化控制系统已成为控制领域的研究热点。然而控制系统网络化带来优势和便利的同时，也出现了网络传输过程中的网络传输延时和网络数据包出错、丢失等现象。对于基于传统控制理论设计的控制系统，信息传输网络的引入在不同程度上将降低系统的控制性能，甚至造成系统的不稳定［２］。ＮＣＳ中的一个重要问题是如何处理网络信息传输延时的影响。网络传输延时的产生将严重降低系统的性能，甚至导致系统的不稳定［３］。本文主要针对网络化控制系统中存在的网络传输延时的不确定性，研究如何根据系统的控制性能要求处理网络传输延时，减少网络延时对控制系统的影响。

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