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一种不定时延与数据包丢失的统一建模方法.pdf

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一种不定时延与数据包丢失的统一建模方法.pdf

上传人:755273190 2021/2/23 文件大小:273 KB

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文档介绍:万方数据
一种不定时延与数据包丢失的统一建模方法网络控制系统的建模石河子大学学报匀豢蒲О张东峰,张晨晖,王继洋,姚万业本文基于前人的研究成果,针对同时存在网络(t)=Ax(t)+(t)27120092随着网络技术的飞速发展,网络控制系统的研究逐渐成为控制理论应用的热点。网络控制系统,与传统的点对点的设计相比,具有很多优点,但也使系统设计和分析变得复杂,表现在:多用户共享通信线路,带宽有限,使数据传输在传感器和控制器、控制器和执行器之问不可避免的出现时延;网络传输线路并不完全可靠,存在网络阻塞、连接中断,导致网络数据包丢失;对数据包大小的限制,使大量数据被分成较小的数据包以多包形式发送,数据在众多计算机和通讯设备间传输,导致数据包时序错乱。NCS[1]建模,分析网络控制系统在发生数据包丢失情况下[3]声过程,将数据包补偿器的设计转化为具有约束的最优调节器求解问题。文献玁中的网络看成是开关问题,研究网络控制系统的随机镇定问题。文献攵晕南譡的网络控制系统模型,提出利[6]络诱导时延和数据包的丢失问题,设计了状态反馈和输出反馈控制器。[73LyapunovLMI了同时存在不确定短时延和数据包丢失的网络控制系统的丢包补偿、建模以及保成本控制方法。文献笨悸峭缬盏际毖雍褪荻J钡腘控制器设计问题。时延和数据包丢失的网络控制系统,采用补偿策略对系统状态进行估计。人为设置数据包随机迟延转化固定迟延的时间标准,而不是以数据包最坏情况的迟延为标准,数据包迟延超过固定迟延的时间标准即认为数据包“丢失”,包括了数据包确实丢失的情形,并且利用迟到的数据对“丢失”的数据进行预估补偿,而不是丢弃不用,包括用迟到数据补偿真正丢失的数据,也包括传输延迟大于特定时间情况下“丢失”的数据包。考虑图镜腘模型,已知被控对象的状态方程为:Y()=Cx(t)10077383{2009}010126-041钡缌Υ笱ё远担颖北6摘要:研究更接近于实际情况的不确定性时滞丢包模型,人为设置数据包不确定迟延转化固定迟延的时间标准,而不是以数据包最坏情况的迟延为标准。数据包迟延超过固定迟延的时间标准即认为数据包“丢失”,也包括了数据包确实丢失的情形,从而把时延和数据包丢失建模统一起来,并且利用迟到的数据对“丢失”的数据进行预估补偿,而不是丢弃不用。仿真结果表明所提到的方法是有效的。关键词:网络控制系统;不定时延;数据包丢失;建模;补偿中图分类号:A收稿日期:(1982-)通讯作者:姚万业,男,教授,从事控制理论与控制工程研究。V0127No1Feb2009
万方数据
夕刀、,rogrl(rkl一瓴一蒊。莅岸J补偿策略电l①一∞一球龟一其中,石寿彩窍低匙刺淞浚瓾蔉Y(t)AC,可控,,可观。对于图镜腘,假设传感器节点由时间驱动,以固定的周期对被控对象采样,并将数据存放在单个数据包中发送到网络,控制器节点为事件驱动。在此只考虑传感器和控制器之间存在迟延的情况。具有时延和数据包丢失的网络控制系统系统可2把数据在网络传输中的过程分为两种情况:S2)5导致传输失败,此时执行器端接收不到正常的数据,从而发生数据包丢失现象。设定数据包迟延为“,大于取即认为数据包丢失,包括了数据包无法到达的情况。事件.⑸保赏所示的模型有:『龙狪,kh+rk<<(||}+1)^事件发生时,当前数据机丢失,沿用上一周期的状态量:籢伲