网络控制系统分析与设计——时延问题的网络控制系统建模

    技术2024-10-03  51

    网络控制系统分析与设计

    时延问题的网络控制系统建模时延小于采样周期考虑一个例子连续系统离散化代码仿真结果 时延大于采样周期

    时延问题的网络控制系统建模

    最近刚开始接触网络控制系统,立个博客记录一下!参考书为王岩的《网络控制系统分析与设计》,希望有相关专业的同学多多指导。

    时延小于采样周期

    由图可知:被控对象的输入至多存在两个控制信号。u(kh)和u((k-1)h). 所以离散系统可以表示为:

    { x ( ( k + 1 ) h ) = Φ x ( k h ) + Γ 0 ( τ k ) u ( k h ) + Γ 1 ( τ k ) u ( ( k − 1 ) h ) y ( k h ) = C x ( k h ) \left\{ \begin{array}{l} x((k + 1)h) = \Phi x(kh) + {\Gamma _0}({\tau _k})u(kh) + {\Gamma _1}({\tau _k})u((k - 1)h)\\ y(kh) = Cx(kh) \end{array} \right. {x((k+1)h)=Φx(kh)+Γ0(τk)u(kh)+Γ1(τk)u((k1)h)y(kh)=Cx(kh)

    其中: Φ = e A h \Phi = {e^{Ah}} Φ=eAh, Γ 0 ( τ k ) = ∫ 0 h − τ k e A s d s B {\Gamma _0}({\tau _k}) = \int_0^{h - {\tau _k}} {{e^{As}}} dsB Γ0(τk)=0hτkeAsdsB, Γ 1 ( τ k ) = ∫ h − τ k h e A s d s B {\Gamma _1}({\tau _k}) = \int_{h - {\tau _k}}^h {{e^{As}}} dsB Γ1(τk)=hτkheAsdsB, τ k {\tau _k} τk为时延

    考虑一个例子

    一个连续系统: { x ˙ ( t ) = A x ( t ) + B u ( t ) y ( t ) = C x ( t ) \left\{ \begin{array}{l} \dot x(t) = Ax(t) + Bu(t)\\ y(t) = Cx(t) \end{array} \right. {x˙(t)=Ax(t)+Bu(t)y(t)=Cx(t) A=[0 1;0 0]; B=[0 1]’; C=[1 0]; u(t)=-Kx(t), K=[20.33 4.93];

    连续系统离散化代码

    // 定积分 function f=f(s) A=[0 1; 0 0]; f=expm(A*s); end // 计算 F=quadv(@f,0,0.05)

    仿真结果

    τ k {\tau _k} τk为0, τ k {\tau _k} τk为0.05, τ k {\tau _k} τk为0.1时: (结果与书上不完全一样,基本走势和效果是类似的)。

    时延大于采样周期

    书和仿真在这:https://download.csdn.net/download/yw632536627/12578346

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