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

前向通道延時補償

執(zhí)行器的接收端開辟有緩存區(qū)，控制器節(jié)點采用基于模型的預(yù)測控制算法，在一個周期內(nèi)計算包括當前時刻的控制時域步的控制信號，連同該采樣時刻的時間戳信息通過網(wǎng)絡(luò)發(fā)送給執(zhí)行器。執(zhí)行器在采樣周期到來時，根據(jù)收到的控制信號的情況做出相應(yīng)的處理。具體補償方法如下。

控制器以廣義預(yù)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平均模型（CARIMA），用下列離散差分方程描述：

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

其中N1 和N2 代表最小和最大預(yù)測時域長度，M為控制時域長度， ρ為控制增量加權(quán)因子，定義P=N2 -N1。） （ ?y（ t+i） 為模型預(yù)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時刻的最優(yōu)控制律軌跡為：

在執(zhí)行周期l，執(zhí)行器應(yīng)根據(jù)收到的控制信號執(zhí)行相應(yīng)的任務(wù)，由于網(wǎng)絡(luò)延時的存在，當前時刻的控制信號可能無法到達，執(zhí)行器根據(jù)緩存區(qū)存儲的控制信號，利用時間戳信息，使用離當前時刻最近的控制信號對該時刻的預(yù)測值即，