基于GPC网络控制系统的研究

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1、西华大学硕士学位论文基于GPC网络控制系统的研究电力电子与电力传动专业研究生：牛超指导教师：王军摘要通过网络形成的闭环反馈控制系统称为网络控制系统(NCS)，其特征是系统的各节点(传感器、控制器、执行器)之间可以通过网络交换信息。NCS的主要优点是可以实现资源共享，具有高的诊断能力、安装和维护简单及系统的高度灵活性和可靠性。论文以基于工业以太网的网络控制系统为重点，分析了在网络控制系统中存在的各种问题，包括网络诱导时延、采样率的选择和网络传输数据包的丢弃等；同时，介绍了两种解决网络控制系统稳定性的方法。在此基础上，研究了基于广义预测控制算法(GPC)的网络控

2、制系统模型；通过GPC算法的预估特点，对存在有界随机时延的网络控制系统进行有效补偿，从而保证了控制系统的稳定性。并在Truetime网络实验室平台下，对该算法进行了仿真。根据现场设备的要求，利用32位的ARM嵌入式微处理器设计了具有以太网通信接口的硬件平台，同时还提供数据采集、控制输出等功能，实现了对温度控制系统的控制。西华大学硕士学位论文论文共分为六章：第一章介绍了课题的研究意义、研究现状以及论文的主要工作。第二章介绍了网络控制系统的特点、工作模式和网络及网络时延，分析网络时延产生的原因以及对系统性能的影响。第三章针对以太网时延的不确定性提出了一种广义预测

3、控制算法的时延补偿控制方案。第四章设计了一个基于LPC2292的网络控制平台的电烤箱温度控制系统。第五章总结了本论文的主要工作、论文的创新点以及进一步的研究工作。关键词：以太网，网络控制系统，广义预测控制，嵌入式技术西华大学硕士学位论文ResearchofNetworkedControlSystembasedonGPCPowerElectronicandPowerDnveCandidate：NiuChaoSupervisor：WangJunAbstractFeedbackcontrolsystemswhichconnectedthroughareal—tim

4、enetworkarecallednetworkedcontrolsystems(Ncs)，inwhichtheinformationcanbeexchangedusinganetworkedbetweencontrolsystemnodesincluding(sensors，controllersandactuators)．ThemainadvantagesofanNCSaretoresourcesharesuchassystemdiagnosis，maintenance，andincreasedsystemagility．Accordingtothepr

5、eviousresearchexperience，anewNCSmodelbasedonthegeneralizedpredictivecontrol(GPC)isresearched．WiththepredictionabilityofGPC，thisalgorithmCansuccessfullycompensatetherandomdelayofNCStocomeextend，thusthestabilityofthecontrolsystemisassured，SimulationexperimentsarefinishedinTmetimenetw

6、orklab．Accordingtotherequirementsoffieldequipments，ahardwareplatformisdesignedforEthemetwiththepowerfulembeddedCPUARM．Inthemeantimetheplatformcanmeetsomeotherfunctions，suchasfielddatacollection，controloutput．Temperaturecontrolsystemofelectronicisrealizedontheexperimentplatform．．The

7、paperisdividedintofivepans．Thebackground，significanceandactualityoftheresearchareactualityoftheresearchareintroducedinthefirstpart．Inthesecondpart，thecharacteristic、workingmodeandtimedelayofNCSarepresents，analysesthereasonfortimedelayandit’Sinfluenceforsystemperformance．Inthethirdp

8、art，GPCcompensaionalgorith