网络控制系统的随机通信延迟补偿设计与分析

本文标题"Analysis and design of the time-delay compensation for networked control systems with random communication delay"聚焦于网络控制系统的时延补偿问题，特别是在存在随机通信延迟的情况下。网络控制系统由于其分布式特性，经常面临通信延迟带来的挑战，这可能对系统的稳定性和控制性能产生显著影响。该研究由LIUTing、JIANG Shun和PAN Feng三位作者共同完成，他们隶属于江南大学轻工先进过程控制重点实验室，位于无锡。 本文的核心贡献在于提出了一种基于广义预测控制（Generalized Predictive Control,GPC）的方法来设计时间延迟补偿控制器。传统的时延补偿策略往往依赖于确定性的模型，而本文则突破了这一局限，将控制参数设计与随机通信延迟的实际特性结合起来。这种方法允许控制器更精确地应对不同类型的时延，从而提高系统的动态响应和控制精度。 作者们特别关注的是闭环控制系统在随机延迟环境下的稳定性分析。他们构建了适用于这种复杂网络环境下的稳定性条件，确保了补偿策略的有效性和系统的安全性。为了验证理论成果，文中采用了True Time toolbox进行仿真，对固定延迟和随机延迟两种情况进行了深入分析，评估了补偿控制器在实际网络通信环境中的表现。 通过本文的研究，读者可以了解到如何在面对网络控制系统的不确定性因素时，有效地设计和优化时间延迟补偿策略，这对于提升网络控制系统在工业自动化、远程监控等领域的应用性能具有重要的实践意义。同时，这项工作也为未来处理随机通信延迟的控制理论研究提供了新的视角和方法。