基于超采樣方法的網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)的分析與優(yōu)化.pdf

1、隨著計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的廣泛應(yīng)用，研究人員將控制理論與計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)相結(jié)合促進(jìn)了網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)的產(chǎn)生與發(fā)展。作為一個(gè)熱門的研究領(lǐng)域，穩(wěn)定性和動(dòng)態(tài)性能分析一直是網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)研究的熱點(diǎn)，本文主要研究其動(dòng)態(tài)性能的優(yōu)化問(wèn)題。網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)是一種離散的數(shù)字控制系統(tǒng)，采樣周期的大小會(huì)影響到系統(tǒng)的性能。本文以采樣周期為主要研究對(duì)象，采用超采樣方法，以符號(hào)運(yùn)算為主要計(jì)算工具，實(shí)現(xiàn)了系統(tǒng)動(dòng)態(tài)性能的優(yōu)化。主要工作如下：
　　(1)討論了超采樣方法的一種特殊情況—

2、—單采樣方法，即在一個(gè)采樣周期內(nèi)只采樣一次。通過(guò)求取最優(yōu)性能指標(biāo)得到最優(yōu)采樣周期，達(dá)到優(yōu)化系統(tǒng)動(dòng)態(tài)性能的目的。在求取的過(guò)程中發(fā)現(xiàn)，在一定的采樣范圍內(nèi)，系統(tǒng)的性能指標(biāo)與采樣周期并不是正相關(guān)的。針對(duì)仿真出現(xiàn)的這種現(xiàn)象繼續(xù)展開討論，實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明在一定的采樣范圍內(nèi)，增大采樣周期可以同時(shí)改善系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)性能以及節(jié)約系統(tǒng)資源。
　　(2)重點(diǎn)研究了使用超采樣方法優(yōu)化系統(tǒng)動(dòng)態(tài)性能的問(wèn)題。采用同樣的性能指標(biāo)函數(shù)，得到最優(yōu)采樣周期以及對(duì)應(yīng)的最優(yōu)子采樣

3、周期，實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明系統(tǒng)的性能指標(biāo)與采樣周期仍不是正相關(guān)的。接下來(lái)在相同的平均采樣頻率ASF(Average SamplingFrequency)下仿真得到，存在這樣的超采樣序列，使系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)性能比單采樣對(duì)應(yīng)的動(dòng)態(tài)性能好，而且在超采樣方法中，隨著子采樣個(gè)數(shù)的增多，系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)性能也有明顯地改善。
　　(3)根據(jù)時(shí)滯系統(tǒng)和網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)的密切聯(lián)系，研究了網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)模型中時(shí)延和采樣周期的關(guān)系。通過(guò)一些例子的分析計(jì)算發(fā)現(xiàn)時(shí)延的臨界穩(wěn)定值可能