专利名称：网络串级控制系统外前向与内反馈通路未知时延补偿方法
技术领域：
本发明涉及网络串级控制系统外前向与内反馈通路未知网络时延的补偿方法，属 于网络控制系统技术领域.
背景技术：
基于实时通信网络构成的闭环反馈控制系统称为网络控制系统(Networked control systems, NCS).网络控制系统可实现复杂大系统及远程网络控制，实现网络资源 共享，增加系统的柔性和可靠性，同时也可使系统的分析和设计变得异常地复杂.近几年 来，网络控制系统已被广泛应用于电力、高速铁路、兵器系统、海洋环境监测、机器人、工业 远程控制、远程医疗、远程教学、楼宇自动化、家庭自动化、农业自动化、智能汽车、航空航 天、无线传感器网络中.然而，由于实际网络通信带宽资源和承载能力有限，数据的传输不可避免地存在 网络诱导时延和数据丢包等问题.网络时延的存在将严重恶化系统的控制质量，甚至导致 系统不稳定.当网络时延呈未知时，至今国内外尚无较好的控制策略或补偿方法来满足控 制质量的要求.对于网络时延的研究，已成为网络控制系统中特别难点的问题.目前，国内外关于网络控制系统的研究主要是针对单回路的控制系统，分别在网 络时延恒定、未知或随机，网络时延小于一个采样周期或大于一个采样周期，单包传输或多 包传输，有无数据包丢失等各种条件下，对其进行建模与稳定性分析，但鲜有论文对网络串 级控制系统进行研究.控制回路通过实时网络闭合的串级控制系统称为网络串级控制系 统(NCCS)，适用于本发明的网络串级控制系统的典型结构框图如图1所示.由于网络串级控制系统是一个多闭环回路的网络控制系统，对网络时延影响的分 析与系统性能的研究远比单回路的网络控制系统要复杂得多.内回路网络时延将严重影 响内回路网络控制系统的快速性和抗干扰能力，同时也将与外回路网络时延一起对整个网 络串级控制系统的稳定性和控制品质产生负面影响.对于网络时延研究的难点在于(1)由于网络时延与网络拓扑结构、通信协议、网络负载、网络带宽和数据包大小 等因素有关.对大于数个乃至数十个采样周期的网络时延，要建立准确的预测、估计或辨 识的数学模型，目前几乎是不可能的.(2)发生在前一个节点向后一个节点传输网络数据过程中的网络时延，在前一个 节点中无论采用何种预测或估计方法，都不可能事先提前知道其后产生的网络时延的准确 值.时延导致系统性能下降甚至造成系统不稳定，同时也给控制系统的分析与设计带来困 难·(3)要满足网络串级控制系统中，不同分布地点的所有节点时钟信号完全同步是 不现实的.针对网络仅存在于主变送(控制)器节点与执行(副控制)器节点之间(外前向 网络)，以及副变送器节点与执行(副控制)器节点之间(内反馈网络)的如图2所示的网络串级控制系统，其输入R(S)与输出Y1 (s)之间的闭环传递函为 「mi1l 脚 ^C^e^C^G^js)
L 」1 + C1 (s)e'vC2 (s)G2 (S)G1 (s) + C2 (s)G2 (s)e^s()式中=C1(S)是主控制器，C2(S)是副控制器;G“s)是主被控对象，G2(S)是副被控 对象；τ工表示将网络数据从主变送(控制)器节点传输到执行(副控制)器节点之间所产 生的未知网络时延；τ2表示将网络数据从副变送器节点传输到执行(副控制)器节点所产 生的未知网络时延.由于等式⑴所示的闭环传递函数的分母中包含网络时延τ工和τ 2的指数项广 和时延的存在将恶化系统的控制性能质量，甚至导致系统失去稳定性，严重时可使系 统出现故障.降低时延对系统稳定性影响的关键，就在于能否实现将主变送(控制)器节点与 执行(副控制)器节点之间的网络时延τ工的指数项6 和副变送器到执行(副控制)器 节点之间的网络时延12的指数项6々从等式(1)的分母中去除，即实现系统闭环特征方程 中不包含所有网络时延的指数项，进而实现对网络时延的补偿.然而，要实现对网络时延 的补偿，首先必须知道网络时延的大小.目前，国内外通常采用的方法是通过对网络时延 ^和τ2的测量，来补偿时延^和τ 2对系统稳定性的影响.但是，由于对网络时延T1 和τ2的准确测量需要满足节点时钟信号同步的要求，若采用硬件来实现节点时钟信号完 全同步，则需要较大的经济投入；若采用软件校正时钟信号，则由于校正信号在节点间传输 时，可能遭遇网络时延的影响，难以实现节点时钟完全同步.若采用对网络时延进行估计、 观测、辨识或预测的方法来获得网络时延的大小，则首先必须知道网络时延的准确概率分 布，或准确的数学模型，但由于网络时延的大小与具体的网络协议、网络负载大小以及网络 拓扑结构等因素有关，对网络时延的估计、观测、辨识或预测都可能存在偏差.因此，如何免除对节点时钟信号同步的要求，免除对节点之间网络时延的估计、观 测、辨识或预测，同时又能获得节点之间准确的时延值，进而实现对网络串级控制系统外前 向与内反馈通路未知网络时延的补偿作用，已成为网络串级控制系统研究中需要解决的关 键问题之一.
发明内容
为了解决上述技术问题，本发明提供了一种涉及网络仅存在于主变送(控制)器 节点与执行(副控制)器节点之间(外前向网络)，以及副变送器节点与执行(副控制)器 节点之间(内反馈网络)的网络串级控制系统的未知网络时延的补偿方法.本发明的目的针对网络串级控制系统中，网络时延“测不准”的难题，本发明提出了一种免除对 节点时钟信号同步的要求，同时也免除对其节点之间未知网络时延的测量、估计或辨识的 时延补偿方法，实现对网络时延的分段、实时、在线和动态的补偿与控制.本发明采用的方法是第一步采用主变送(控制)器节点到执行(副控制)器节点之间的真实网络数 据传输过程代替其间网络时延的补偿模型，从而在结构上实现系统不包含其间网络时延的 补偿模型.无论从主变送(控制)器节点到执行(副控制)器节点之间的网络通路有多么复杂和不确定，也无论其间包括有多少个路由器或(和)中间环节，信息流所经历的网络时 延就是控制过程中真实的网络时延，信息流传输过程中就已实现了对其时延的补偿功能.第二步采用副变送器节点到执行(副控制)器节点之间的真实网络数据传输 过程代替其间网络时延的补偿模型，从而在结构上实现系统不包含其间网络时延的补偿模 型.无论从副变送器节点到执行(副控制)器节点之间的网络通路有多么复杂和不确定， 也无论其间包括有多少个路由器或(和)中间环节，信息流所经历的网络时延就是控制过 程中真实的网络时延，信息流传输过程中就已实现了对其时延的补偿功能.第三步针对图2所示的网络串级控制系统，实施本发明方法的网络时延补偿结 构如图3所示.在图3中，不包含主副被控对象的预估模型，从系统的输入R(S)与输出Y1(S)之
间的闭环传递函数为
你)_ ^C1⑴C2O)明)啡) R(S) — 1 + C2 (S)G1 (s) + C1 (s)C2 (S)G2 (S)G1 (s)式(2)所示的网络串级控制系统的闭环传递函数分母中，不包含网络时延^和 τ2的指数项和即实现了闭环特征方程l+C2 (s)(}2(s)+Cl (s) C2 (s) (}2(s)Gi (s) = 0中 不包含网络时延的指数项，从而消除了网络时延对系统稳定性的影响，提高了系统的控制 性能质量，实现了对未知网络时延的补偿功能.本发明的适用范围本发明适用于主副被控对象数学模型已知或不确知，或干扰难以确定，网络存在 一定量的数据丢包，网络仅存在于主变送(控制)器节点与执行(副控制)器节点之间(外 前向网络通路)，以及副变送器节点与执行(副控制)器节点之间(内反馈网络通路)，网 络时延可大于1个、乃至数十个采样周期的网络串级控制系统的未知网络时延的动态补偿 与控制.本发明的特征在于该方法包括以下步骤1、当主变送(控制)器节点被采样周期Ii1触发时，将采用方式A进行工作；2、当主变送(控制)器节点将误差信号ei (S)通过外前向网络通路向执行(副控 制)器节点传输时，将采用方式B进行工作；3、当副变送器节点被采样周期Ii2触发时，将采用方式C进行工作；4、当副变送器节点将副被控对象G(S)的输出信号，通过内反馈网络通路向 执行(副控制)器节点传输时，将采用方式D进行工作；5、当执行(副控制)器节点被内反馈网络通路传输过来的信号Y2(S)或被外前向 网络通路传输过来的信号ei (s)触发时，将采用方式E进行工作.方式A的步骤包括Al 主变送(控制)器节点工作于时间驱动方式，其触发采样周期为Ii1 ；A2 主变送(控制)器节点被触发后，对主被控对象G1 (s)的输出信号Y1(S)进行 采样.方式B的步骤包括Bl 主变送(控制)器节点将误差信号ei (S)，通过外前向网络通路向执行(副控制)器节点传输.方式C的步骤包括Cl 副变送器节点工作于时间驱动方式，其触发采样周期为Ii2 ；C2 副变送器节点被触发后，对副被控对象G(S)的输出信号进行采样.方式D的步骤包括Dl 副变送器节点将信号，通过内反馈网络通路向执行(副控制)器节点传 输·方式E的步骤包括El 执行(副控制)器节点工作于事件驱动方式；E2 执行(副控制)器节点被误差信号ei (s)或(和)被内反馈网络通路传输过 来的信号触发；E3 Jfe1(S)与信号Y1 (s)相减，得到内回路误差信号％ (s)；E4Xie2(S)实施C1 (s)控制，并与来自内反馈网络通路传输过来的信号& (s)相 加减，得到误差信号％ (s)；E5 Jfe3(S)与来自内回路副变送器的输出信号t (s)相减，得到误差信号％ (s)；E6 对e4 (s)实施副控制算法C2 (s)，得到控制信号U2 (s)；E7 u2(s)作为驱动信号，对副被控对象&(8)实施控制，从而改变G(S)的状 态，进而改变G1 (s)的状态，实现对G1 (s) %G2(S)的控制作用.6、本发明所述的时延补偿方法，其特征在于主变送(控制)器节点是由主变送器 内嵌主控制器所组成，即主变送器和主控制器共用同一个节点，主变送(控制)器节点采用 时间驱动触发工作方式(采样周期为Ii1).7、本发明所述的时延补偿方法，其特征在于执行(副控制)器节点是由执行器内 嵌副控制器所组成，即副控制器和执行器共用同一个节点，节点采用事件驱动触发工作方 式(触发信号为ejs)或(和)来自内反馈网络通路传输过来的信号^⑷).8、本发明所述的时延补偿方法，其特征在于系统包含主变送(控制)器节点、副变 送器节点、执行(副控制)器节点、主被控对象和副被控对象等单元，各单元依照各自设定 的工作方式进行工作.9、本发明所述的时延补偿方法，其特征在于用真实的从主变送(控制)器节点到 执行(副控制)器节点之间外回路前向网络通路的网络数据传输过程代替其间网络时延补 偿模型，从而在结构上实现系统不包含其间网络时延的补偿模型.10、本发明所述的时延补偿方法，其特征在于用真实的从副变送器节点到执行 (副控制)器节点之间内回路反馈网络通路的网络数据传输过程代替其间网络时延补偿模 型，从而在结构上实现系统不包含其间网络时延的补偿模型.11、本发明所述的时延补偿方法，其特征在于从结构上免除对从主变送(控制)器 节点到执行(副控制)器节点之间网络时延的测量、观测、估计或辨识.12、本发明所述的时延补偿方法，其特征在于从结构上免除对副变送器节点到执 行(副控制)器节点之间网络时延的测量、观测、估计或辨识.13、本发明所述的时延补偿方法，其特征在于从结构上免除对主变送(控制)器节 点、副变送器节点和执行(副控制)器节点时钟信号同步的要求.
14、本发明所述的时延补偿方法，其特征在于从结构上实现网络时延补偿方法的 实施与具体控制策略C1 (S)和(2(8)的选择无关.15、本发明所述的时延补偿方法，其特征在于从结构上实现网络时延补偿方法的 实施与具体网络通信协议的选择无关.16、本发明所述的时延补偿方法，其特征在于无需确知主副被控对象G1 (S)和 G2(S)的数学模型，可实现对网络串级控制系统外前向与内反馈通路未知网络时延的完全 补偿，提高系统的控制性能质量.17、本发明所述的时延补偿方法，其特征在于采用的是“软”改变控制系统结构的 补偿方法，无需再增加任何硬件设备，利用现有网络串级控制系统智能节点自带的软件资 源，就足以实现其补偿功能.18、本发明所述的时延补偿方法，其特征在于方式A适用于主变送(控制)器节点 周期采样并对信号进行处理.19、本发明所述的时延补偿方法，其特征在于方式B适用于主变送(控制)器节点 传输网络数据.20、本发明所述的时延补偿方法，其特征在于方式C适用于副变送器节点周期采 样并对信号进行处理.21、本发明所述的时延补偿方法，其特征在于方式D适用于副变送器节点传输网 络数据.22、本发明所述的时延补偿方法，其特征在于方式E适用于执行(副控制)器节点 实施控制算法，并对副被控对象实施控制作用.本发明具有如下优点1、由于从结构上免除了对主变送(控制)器节点到执行(副控制)器节点之间 (外回路前向通路)，以及副变送器节点到执行(副控制)器节点之间(内回路反馈通路) 未知网络时延的测量、观测、估计或辨识，同时还免除了节点时钟信号同步的要求，进而避 免了时延估计模型不准确造成的估计误差，避免了对时延辨识所需耗费节点存贮资源的浪 费，同时还避免了由于时延造成的“空采样”或“多采样”带来的补偿误差.2、由于从结构上实现了与具体的网络通信协议的选择无关，因而既适用于采用有 线网络协议的网络串级控制系统，亦适用于无线网络协议的网络串级控制系统；既适用于 确定性网络协议，亦适用于非确定性的网络协议.3、由于从结构上实现了与具体的网络通信协议的选择无关，因而既适用于基于有 线网络协议的异构网络串级控制系统，亦适用于基于无线网络协议的异构网络串级控制系 统，同时还适用于异质(如有线与无线混杂)的网络串级控制系统的时延补偿.4、由于从结构上实现了与具体的主(副)控制器的控制策略的选择无关，因而既 可用于采用常规控制的网络串级控制系统，亦可用于采用智能控制或采用复杂控制策略的 网络串级控制系统.5、由于本发明采用的是“软”改变控制系统结构的补偿方法，因而在其实现过程中 无需再增加任何硬件设备，利用现有网络串级控制系统智能节点自带的软件资源，就足以 实现其补偿功能，因而可节省硬件投资，便于推广和应用.
图1为网络仅存在于前向通路中的网络串级控制系统方框图.图2为网络仅存在于前向通路中的网络串级控制系统结构图.图3为本发明所述的网络串级控制系统外前向与内反馈通路未知时延补偿方法 结构图在图1的方框图中，系统由输入信号(R)，主变送(控制)器(S1Zt1)节点，外前向 网络，副变送器(S2)节点，内反馈网络，执行(副控制)器(AZC2)节点，副被控对象(G2)及 其输出α2)，以及主被控对象(G1)及其输出(Y1)所组成.主变送器中内置主控制器，即主变送器和主控制器共用同一个节点(S1ZiC1)，节点 采用时间驱动方式进行工作，触发周期为Ii1，对主被控对象实施周期采样，并对采样信号进 行处理.副变送器(S2)为一独立节点，采用时间驱动方式进行工作，触发周期为ti2，对副被 控对象实施周期采样.执行器内置副控制器，即执行器和副控制器共用同一个节点(A/C2)，采用事件驱 动方式进行工作，由主变送(控制)器(S1ZiC1)节点输出信号或(和)副变送器(S2)节点的 输出信号通过网络来触发，其节点的输出信号驱动执行机构，从而改变副被控对象(G2)的 状态，进而改变主被控对象(G1)的状态.图1中系统的主变送(控制)器(S1Zt1)节点，副变送器(S2)节点以及执行(副 控制)器(A/C2)节点都是智能节点，不仅具备存贮运算与通信功能，而且还具备软件组态 与控制功能，这些节点包括现已广泛应用的工业现场总线控制系统(FCS)和集散控制系统 (DCS)中常见的智能节点或智能设备等硬件.在图2的系统中，数据传输中的未知网络时延对于系统的稳定性和控制性能质量 有着显著的影响.网络串级控制系统的数据传输经历着从主变送(控制)器节点到执行 (副控制)器节点之间(外前向网络通路)的网络数据传输时延τ”以及副变送器节点到 执行(副控制)器节点之间(内回路反馈网络通路)的网络数据传输时延τ 2的影响.时 延与具体的网络协议、网络负载大小以及网络拓扑结构等因素有关，对于网络时延的测量、 或估计、或观测、或辨识已成为实现对其补偿的关键前提条件.然而，通过网络连接的各个 节点的分布性使得网络串级控制系统中的各个节点很难满足时钟信号同步的要求，同时， 由于网络时延的未知和突发性，要做到每一步都能准确预测是不可能的.在图3的系统中，不包含从主变送(控制)器节点到执行(副控制)器节点之间 (外回路前向通路)的网络时延预估模型，也不包含从副变送器节点到执行(副控制)器节 点之间(内回路反馈通路)的网络时延预估模型.免除了对未知网络时延^和τ2的测 量、估计、观测或辨识，同时也免除了对(主变送(控制)器、副变送器、执行(副控制)器) 节点时钟信号同步的要求.无需确知主副被控对象数学模型模型，即实现从系统的输入信 号R(S)到系统的输出信号Y1(S)的闭环传递函数中，将网络时延^和12的指数项^和
从分母中消除，即实现闭环特征方程中不包含网络时延^和τ 2的指数项，从而降低了 时延对系统稳定性的影响，提高了系统的控制性能质量，实现对未知网络时延的补偿与控 制·
具体实施例方式下面将通过参照附图3详细描述本发明的示例性实施例，使本领域的普通技术人 员更清楚本发明的上述及其它特征和优点.具体实施步骤如下所述第一步工作于时间驱动方式的主变送(控制)器节点对主被控对象G1 (S)的输 出信号Y1(S)进行周期采样(采样周期为hi)；将系统给定信号R(S)与1(8)相加减，得到 误差信号61(8)；第二步通过外回路前向网络通路将ei (S)传输到执行(副控制)器节点，并触发 其节点处于工作状态；第三步工作于时间驱动方式的副变送器节点对副被控对象G(S)的输出信号 Y2(s)进行周期采样(采样周期为tg ；第四步副变送器节点通过内回路反馈网络通路将信号Y2(S)传输到执行(副控 制)器节点，并触发其节点处于工作状态；第五步执行(副控制)器节点被力^)或(和)来自内回路反馈网络通路信号 Y2(S)触发后，将ei (S) ^Y1(S)相减，得到误差信号A(S) ；Xie2(S)实施C1 (s)控制，其输出 信号为U1(S)；将U1 (s)与来自内回路反馈网络通路信号相加减，得到误差信号^(s)； ^e3(S)与来自内回路副变送器的输出信号相减，得到误差信号；Xie4(S)实施 C2(S)控制，其输出信号为U2(S)；将U2(S)驱动执行机构，从而改变副被控对象G(S)的状 态，进而改变主被控对象G1 (s)的状态；第六步返回第一步.以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精 神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内.本说明书中未作详细描述的内容属于本领域专业技术人员公知的现有技术。
权利要求
1.网络串级控制系统外前向与内反馈通路未知时延补偿方法，其特征在于该方法包括 以下步骤(1).当主变送(控制)器节点被采样周期hi触发时，将采用方式A进行工作；(2).当主变送(控制)器节点将误差信号ei(s)通过外前向网络通路向执行(副控 制)器节点传输时，将采用方式B进行工作；(3).当副变送器节点被采样周期Ii2触发时，将采用方式C进行工作；(4).当副变送器节点将副被控对象G(S)的输出信号Y2(s)，通过内反馈网络通路向执 行(副控制)器节点传输时，将采用方式D进行工作；(5).当执行(副控制)器节点被内反馈网络通路传输过来的信号或被外前向网 络通路传输过来的信号ei (s)触发时，将采用方式E进行工作.
2.根据权利要求1所述的补偿方法，其特征在于所述方式A的步骤包括 Al 主变送(控制)器节点工作于时间驱动方式，其触发采样周期为Ii1 ；A2 主变送(控制)器节点被触发后，对主被控对象G1 (s)的输出信号Y1 (s)进行采样.
3.根据权利要求1所述的补偿方法，其特征在于所述方式B的步骤包括Bl 主变送(控制)器节点将误差信号ei (s)，通过外前向网络通路向执行(副控制) 器节点传输.
4.根据权利要求1所述的补偿方法，其特征在于所述方式C的步骤包括 Cl 副变送器节点工作于时间驱动方式，其触发采样周期为Ii2 ；C2:副变送器节点被触发后，对副被控对象(i2(S)的输出信号进行采样.
5.根据权利要求1所述的补偿方法，其特征在于所述方式D的步骤包括Dl 副变送器节点将信号，通过内反馈网络通路向执行(副控制)器节点传输.
6.根据权利要求1所述的补偿方法，其特征在于所述方式E的步骤包括 El 执行(副控制)器节点工作于事件驱动方式；E2 执行(副控制)器节点被误差信号ei (s)或(和)被内反馈网络通路传输过来的 信号Y2 (s)触发；E3 =^e1(S)与信号Y1 (s)相减，得到内回路误差信号； E4 对^⑷实施C1(S)控制，并与来自内反馈网络通路传输过来的信号相加减， 得到误差信号％ (S)；E5 :^e3(s)与来自内回路副变送器的输出信号相减，得到误差信号； E6 对e4 (s)实施副控制算法C2 (s)，得到控制信号U2 (s)；U2(S)作为驱动信号，对副被控对象G(S)实施控制，从而改变G(S)的状态，进 而改变G1 (s)的状态，实现对G1 (s) %G2(S)的控制作用.
7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于主变送(控制)器节点是由主变送器内嵌 主控制器所组成，即主变送器和主控制器共用同一个节点；主变送(控制)器节点采用时间 驱动触发工作方式(采样周期为Ii1).
8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于执行(副控制)器节点是由执行器内嵌 副控制器所组成，即副控制器和执行器共用同一个节点，节点采用事件驱动触发工作方式 (触发信号为ei (s)或(和)来自内反馈网络通路传输过来的信号
9.根据权利要求1所述的方法，其特征在于系统包含主变送(控制)器节点、副变送器节点、执行(副控制)器节点、主被控对象和副被控对象等单元，各单元依照各自设定的工 作方式进行工作.
10.根据权利要求1所述的方法，其特征在于用真实的从主变送(控制)器节点到执行 (副控制)器节点之间外回路前向网络通路的网络数据传输过程代替其间网络时延补偿模 型，以及用真实的从副变送器节点到执行(副控制)器节点之间内回路反馈网络通路的网 络数据传输过程代替其间网络时延补偿模型，从而在结构上实现系统不包含网络时延的补 偿模型.
11.根据权利要求1所述的方法，其特征在于从结构上免除对从主变送(控制)器节点 到执行(副控制)器节点之间，以及副变送器节点到执行(副控制)器节点之间网络时延 的测量、观测、估计或辨识；免除对主变送(控制)器节点、副变送器节点和执行(副控制) 器节点时钟信号同步的要求.
12.根据权利要求1所述的方法，其特征在于从结构上实现网络时延补偿方法的实施 与具体控制策略C1 (s) ^P C2(s)的选择无关，与具体网络通信协议的选择无关.
13.根据权利要求1所述的方法，其特征在于无需确知主副被控对象G1(s)和62(8)的 数学模型，可实现对网络串级控制系统外前向与内反馈通路未知网络时延的完全补偿，提 高系统的控制性能质量.
14.根据权利要求1所述的方法，其特征在于采用的是“软”改变控制系统结构的补偿 方法，无需再增加任何硬件设备，利用现有网络串级控制系统智能节点自带的软件资源，就 足以实现其补偿功能.
15.根据权利要求1所述的方法，其特征在于方式A适用于主变送(控制)器节点周期 采样并对信号进行处理；方式B适用于主变送(控制)器节点传输网络数据；方式C适用于 副变送器节点周期采样并对信号进行处理；方式D适用于副变送器节点传输网络数据；方 式E适用于执行(副控制)器节点实施控制算法，并对副被控对象实施控制作用。
全文摘要
本发明提出一种网络串级控制系统外前向与内反馈通路未知时延补偿方法，属于网络控制系统技术领域。它采用真实的网络串级控制系统外前向通路节点，以及内反馈通路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，免除对节点之间网络数据传输未知时延的测量、观测、估计或辨识，免除对节点时钟信号同步的要求。采用本方法可降低未知网络时延对系统稳定性的影响，提高系统控制性能质量。本发明适用于主副被控对象数学模型已知或不确知，系统存在未知干扰，网络存在一定量的数据丢包，网络时延可大于数个乃至数十个采样周期，网络仅存在于网络串级控制系统外前向与内反馈通路中的未知网络时延的动态补偿与控制。
文档编号H04L29/08GK102082687SQ20101055709
公开日2011年6月1日 申请日期2010年11月18日 优先权日2010年11月18日
发明者杜文才, 杜锋 申请人:海南大学