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专利号: 2016107444958
申请人: 北京工业大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 控制;调节
更新日期:2025-04-29
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种无线网络控制系统最优线性控制策略设计方法,其特征在于,包括以下步骤:步骤1、系统初始化,即基于分布式控制节点的无线网络控制系统模型

基于分布式控制节点的无线网络控制系统由平台、传感器、执行器及多个分布式控制节点组成,在基于分布式控制节点的无线网络控制系统中,平台状态信息经传感器采集,然后通过无线网络传输至分布式控制节点上;每个控制节点基于本地信息及接收到的平台状态信息产生控制信号,然后同样通过无线网络传送至执行器,从而作用于平台,完成对平台的闭环控制;

步骤2、网络时延特性对分布式网络控制系统影响分析;

步骤3、基于分布式控制节点的网络控制系统最优化问题

根据网络时延特性对分布式控制节点的影响,分析分布式控制节点控制策略对无线网络控制状态方程的影响,进而建立相应的分布式网络控制系统最优化控制问题;

步骤4、采用递归方法,双分布式控制节点最优线性控制策略设计,包括以下步骤:步骤4.1:采用从递归推导方法,在递归过程的每一步中,每个网络控制节点利用本地信息得到自身最优线性控制策略系数;

步骤4.2:利用最优线性控制策略系数,每个控制器根据每一时刻得到的平台状态信息,实时产生最优控制信号,实现对平台的实时稳定协同控制;

步骤5、分布式控制节点最优线性控制策略设计

将得到的双控制节点最优线性控制策略结论,推广到一般情况的基于多控制节点的分布式无线网络控制系统。

2.如权利要求1所述的无线网络控制系统最优线性控制策略设计方法,其特征在于,步骤4.2具体为:根据步骤4.1中由后向前迭代得到最优线性控制策略系数Li,k后,最优控制信号ui,k产生是一个顺序过程,即根据每一时刻控制器得到的平台状态信息,顺序得到实时控制信号如下,其中,所述顺序为从k=0到k=N-1:其中,zk表示平台当前时刻状态xk和过去两个控制器产生的所有控制信号ui,j,i=1,2,j=0,1,,k-1组合形成的M+2kK维向量,M为平台状态向量的维度,K为控制器信号的维度,N为整个控制过程需要考虑的采样周期数。

3.如权利要求1所述的无线网络控制系统最优线性控制策略设计方法,其特征在于,所述最优线性控制策略为平台当前状态及所有控制节点已产生的有限个控制信号的一个线形函数,并且相关的已产生控制信号个数取决于网络时延特性。