[发明专利]一种两输入输出网络解耦控制系统未知网络时延的IMC方法

摘要

两输入输出网络解耦控制系统未知网络时延的IMC方法，属于带宽资源有限的MIMO‑NDCS技术领域。针对一种两输入输出信号之间彼此影响并耦合，需要通过解耦处理的TITO‑NDCS，由于网络数据在节点之间传输所产生的网络时延，不仅影响各自闭环控制回路的稳定性，而且还将影响整个系统的稳定性，甚至导致TITO‑NDCS失去稳定的问题，提出以TITO‑NDCS中所有真实节点之间的网络数据传输过程，代替其间网络时延补偿模型，同时对两回路实施IMC，可免除对节点之间网络时延的测量、估计或辨识，降低时钟信号同步要求，降低未知网络时延对TITO‑NDCS稳定性的影响，改善系统控制质量。

主权项

一种两输入输出网络解耦控制系统未知网络时延的IMC方法，其特征在于该方法包括以下步骤：对于闭环控制回路1：(1).当传感器S1节点被周期为的采样信号触发时，将采用方式A进行工作；(2).当控制解耦器CD节点被反馈信号触发时，将采用方式B进行工作；(3).当执行器A1节点被控制解耦信号触发时，将采用方式C进行工作；对于闭环控制回路2：(4).当传感器S2节点被周期为的采样信号触发时，将采用方式D进行工作；(5).当控制解耦器CD节点被反馈信号触发时，将采用方式E进行工作；(6).当执行器A2节点被控制解耦信号触发时，将采用方式F进行工作；方式A的步骤包括：A1:传感器S1节点工作于时间驱动方式，其触发信号为周期的采样信号；A2:传感器S1节点被触发后，对被控对象的输出信号和被控对象交叉通道传递函数的输出信号进行采样，并计算出闭环控制回路1的系统输出信号，且；A3:传感器S1节点将反馈信号，通过闭环控制回路1的反馈网络通路向控制解耦器CD节点传输，反馈信号将经历网络传输时延后，才能到达控制解耦器CD节点；方式B的步骤包括：B1:控制解耦器CD节点工作于事件驱动方式，被反馈信号所触发；B2:在控制解耦器CD节点中，将闭环控制回路1的系统给定信号，与反馈信号实施先加后减，得到系统偏差信号，即；B3:对实施内模控制算法，得到IMC信号；B4:将来自于闭环控制回路2中内模控制算法的输出IMC信号作用于解耦交叉通道传递函数得到其解耦信号；将IMC信号与相减得到闭环控制回路1的控制解耦信号，即；B5:将控制解耦信号通过闭环控制回路1的前向网络通路单元向执行器A1节点传输，将经历网络传输时延后，才能到达执行器A1节点；方式C的步骤包括：C1:执行器A1节点工作于事件驱动方式，被控制解耦信号所触发；C2:将控制解耦信号作用于被控对象得到其输出值；将控制解耦信号作用于被控对象交叉通道传递函数得到其输出值；从而实现对被控对象和的解耦与IMC，同时实现对未知网络时延和的补偿与控制。方式D的步骤包括：D1:传感器S2节点工作于时间驱动方式，其触发信号为周期的采样信号；D2:传感器S2节点被触发后，对被控对象的输出信号和被控对象交叉通道传递函数的输出信号进行采样，并计算出闭环控制回路2的系统输出信号，且；D3:传感器S2节点将反馈信号，通过闭环控制回路2的反馈网络通路向控制解耦器CD节点传输，反馈信号将经历网络传输时延后，才能到达控制解耦器CD节点；方式E的步骤包括：E1:控制解耦器CD节点工作于事件驱动方式，被反馈信号所触发；E2:在控制解耦器CD节点中，将闭环控制回路2的系统给定信号，与反馈信号实施先加后减，得到系统偏差信号，即；E3:对实施内模控制算法，得到IMC信号；E4:将来自于闭环控制回路1中内模控制算法的输出IMC信号作用于解耦交叉通道传递函数得到其解耦信号；将IMC信号与相减得到闭环控制回路2的控制解耦信号，即；E5:将控制解耦信号通过闭环控制回路2的前向网络通路单元向执行器A2节点传输，将经历网络传输时延后，才能到达执行器A2节点；方式F的步骤包括：F1:执行器A2节点工作于事件驱动方式，被控制解耦信号所触发；F2:将控制解耦信号作用于被控对象得到其输出值；将控制解耦信号作用于被控对象交叉通道传递函数得到其输出值；从而实现对被控对象和的解耦与IMC，同时实现对未知网络时延和的补偿与控制。