網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)神經(jīng)元自整定PID控制器設(shè)計(jì)與仿真研究.pdf

1、網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)(Networked Control System，NCS)以通信網(wǎng)絡(luò)作為控制器、執(zhí)行器以及傳感器之間的通訊媒介，是網(wǎng)絡(luò)通信和自動(dòng)控制相結(jié)合的產(chǎn)物。近年來，隨著通信網(wǎng)絡(luò)在工業(yè)自動(dòng)化和航空航天控制技術(shù)中的廣泛應(yīng)用，NCS的研究受到了越來越多研究者的關(guān)注。NCS中的通信網(wǎng)絡(luò)使得整個(gè)控制系統(tǒng)中存在不確定時(shí)延，這使得傳統(tǒng)的控制方法常常難以直接應(yīng)用于NCS。本文圍繞網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)性能的研究、NCS的特性分析、NCS的仿真、控制器設(shè)計(jì)及改

2、進(jìn)等問題進(jìn)行了以下幾方面的研究工作：
　　 首先，在介紹網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)的產(chǎn)生背景、概念的基礎(chǔ)上，著重介紹了網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)存在的幾個(gè)主要問題以及近年來的研究進(jìn)展，概括介紹了本文的主要研究工作。
　　 其次，設(shè)計(jì)了NCS的仿真平臺(tái)，研究了網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)中兩種驅(qū)動(dòng)方式對(duì)網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)性能產(chǎn)生的影響。仿真結(jié)果表明，當(dāng)存在隨機(jī)時(shí)延的情況下，只要時(shí)延在一定的范圍內(nèi)，事件驅(qū)動(dòng)的控制器有著更好的性能；但是當(dāng)時(shí)延遠(yuǎn)大于采樣周期時(shí)，時(shí)間驅(qū)動(dòng)的控制器

3、要比事件驅(qū)動(dòng)的控制器性能好。
　　 再次，從控制理論的角度針對(duì)復(fù)雜多變的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境設(shè)計(jì)了一種單神經(jīng)元自整定PID控制器，仿真結(jié)果表明，使用該控制器的NCS在網(wǎng)絡(luò)存在時(shí)延、干擾、丟包率增加和競(jìng)爭(zhēng)節(jié)點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)占有率增大等情況下，與傳統(tǒng)的PID控制器相比，本章設(shè)計(jì)的控制器使系統(tǒng)具有更好的穩(wěn)定性和魯棒性。
　　 最后，針對(duì)傳統(tǒng)神經(jīng)元控制器中梯度下降算法的不足之處設(shè)計(jì)了一種基于遺傳算法的神經(jīng)元控制器。并針對(duì)實(shí)際的控制目標(biāo)對(duì)一般的遺傳算法