网络控制系统时延估计与补偿方法研究

"这篇论文研究了基于时延估计组合模型在网络控制系统(NCS)中的应用，尤其是在双边网络控制系统中的控制策略。研究重点在于解决网络时延对控制系统动态性能的影响，通过建立时延估计模型来提高补偿的准确性，从而提升系统的整体性能。" 网络控制系统(NCS)是现代自动化领域的一个重要组成部分，它将传统的闭环控制系统与通信网络相结合，实现了分布式和远程监控。然而，NCS引入的网络时延和数据包丢失等问题对其动态性能带来了挑战。网络时延，即数据在网络中传输所需的时间，是影响NCS稳定性和性能的关键因素。文献中提到的动态时延补偿方法是改善性能的一种常见策略，但其效果很大程度上依赖于时延估计的准确性。 论文提出了一种时延估计组合模型，该模型考虑了网络时延的复杂性和不确定性，如通信距离、网络负荷和中间节点等因素。作者通过Ping指令获取网络往返时延(RTT)数据，分析了网络时延的组成特性，指出其随时间变化且不可预测的性质。论文中，网络时延在k时刻被表示为一个动态变量，这反映了时延的实时性和多变性。 为了解决双边网络控制系统中两侧都存在的时延问题，该组合模型被用于估计数据传输时延，进而设计出相应的补偿控制器。仿真结果证实了模型的有效性，表明采用这种时延补偿策略可以显著提升控制系统的动态性能，证明了时延估计在NCS设计中的重要性。 论文的研究工作不仅为网络时延的精确估计提供了一种新的方法，也为双边网络控制系统的优化设计提供了理论支持。通过这种估计和补偿策略，未来可以更好地应对网络环境的波动，确保NCS在各种条件下的稳定运行和高效性能。这一研究对于网络通信带宽增加和控制器计算能力提升的背景下，实现多设备共享控制器的网络控制系统具有重要的实践意义。