基于Simulink的嵌入式網(wǎng)絡(luò )化控制仿真實(shí)現

前向通道延時(shí)補償

執行器的接收端開(kāi)辟有緩存區，控制器節點(diǎn)采用基于模型的預測控制算法，在一個(gè)周期內計算包括當前時(shí)刻的控制時(shí)域步的控制信號，連同該采樣時(shí)刻的時(shí)間戳信息通過(guò)網(wǎng)絡(luò )發(fā)送給執行器。執行器在采樣周期到來(lái)時(shí)，根據收到的控制信號的情況做出相應的處理。具體補償方法如下。

控制器以廣義預測控制GPC（Generalized PredictiveControl）作為控制算法，被控對象模型采用受控自回歸積分滑動(dòng)平均模型（CARIMA），用下列離散差分方程描述：

d 為被控對象時(shí)延， Δ= 1-z-1 表示差分算子， ω（t ） 是隨機變量序列。最優(yōu)控制軌跡是通過(guò)最小化式（5）所表達的性能指標函數得到的：

其中N1 和N2 代表最小和最大預測時(shí)域長(cháng)度，M為控制時(shí)域長(cháng)度， ρ為控制增量加權因子，定義P=N2 -N1。） （ ?y（ t+i） 為模型預測輸出，yr（t+i） 為輸出參考軌跡， 對于i=1,2, Λ，N2-N1，有丟番圖（Diophantine）方程：

階和max（na.nc-i ，nb-i）階，（i-1）階和max（nc-1），（nb-1）階多項式。

在t時(shí)刻的最優(yōu)控制律軌跡為：

在執行周期l，執行器應根據收到的控制信號執行相應的任務(wù)，由于網(wǎng)絡(luò )延時(shí)的存在，當前時(shí)刻的控制信號可能無(wú)法到達，執行器根據緩存區存儲的控制信號，利用時(shí)間戳信息，使用離當前時(shí)刻最近的控制信號對該時(shí)刻的預測值即，