网络控制系统时延补偿：反馈与前向通道策略

"网络控制系统反馈和前向通道的随机时延补偿 (2012年)" 本文主要探讨了网络化控制系统的时延问题及其解决方案，特别关注了网络诱导的随机时延对系统性能的影响。网络化控制系统在现代工业自动化中广泛应用，但由于网络通信的存在，数据传输时延成为影响系统性能的关键因素。 作者提出了一种改进的预测控制方法来补偿这些时延。对于反馈通道，他们依据实时测量到的反馈时延来设定预测步长，并运用柔性控制增量算法设计预测控制器。这种方法允许控制器动态适应时延的变化，以确保对系统状态的有效控制。 在前向通道方面，由于时延通常是未知的，作者在系统输出端和前向通道之间引入了一个反馈补偿环节。他们设计了一个控制补偿器，通过估算历史时刻的实际控制量与当前控制器输出控制量之间的误差，以此误差来补偿前向时延的影响。这种补偿策略可以增强系统的鲁棒性，即使面对参数缓慢变化或未知情况。 当被控对象的参数发生变化或未知时，文章还介绍了渐消记忆递推最小二乘辨识算法的网络化反馈修正算法。这种算法能够在线地更新模型参数，适应系统的变化，从而保持控制策略的有效性。 文章最后对闭环系统的稳定性进行了分析，并通过仿真验证了所提策略的有效性。仿真结果表明，提出的时延补偿方法能显著改善网络化控制系统的性能，确保其在有随机时延的环境下仍能稳定运行。 关键词包括网络化控制系统、随机时延和广义预测控制，这些关键词揭示了研究的核心内容。文章的中图分类号和文献标志码则表明了其在自然科学领域的学术价值。这篇论文提供了一种实用且灵活的解决方案，以应对网络控制系统中常见的时延挑战。