基于模型预测控制的异采样率双环网络控制系统仿真

赵虹¹，车轲^1,2，钟志贤¹

1. 桂林理工大学机械与控制工程学院2. 武汉华工赛百数据系统有限公司

摘 要：在实际应用中,为了追求更佳的性能和更低的成本,网络控制系统往往会采用不同的采样率进行工作。针对一类异采样率双环网络控制系统中的时延补偿问题,设计了一种模型预测控制MPC和PID控制相结合的串级控制算法,通过状态方程模型预测出未来时刻的输出,并进行滚动优化,在线补偿随机网络时延带来的负面影响。进一步利用Matlab/Simulink软件对该算法进行了仿真研究。结果表明,在内外环采样率不同,网络时延随机变化的情况下,该算法比PID-PID和Smith-PID算法具有更好的控制效果,验证了该算法的有效性和优越性。

关键词：异采样率;双环网络控制系统;模型预测控制;网络时延;