基于预测控制的网络时延补偿策略研究

孙嘉航

摘 要：文章指出，当前，网络控制这一课题已经逐渐成为学术界研究的一个重点问题，为使网络控制系统中的时钟不同步问题得到解决，可以采取基于预测控制的网络时延补偿策略对系统时延进行补偿。而通过仿真分析可以发现，该策略的实施能够使网络时延得到精确补偿，并且能够使网络控制系统性能得到有效改善，因此可以在网络控制系统中得到应用。

关键词：预测控制；网络时延；补偿策略

在网络控制系统中，系统信息交换的实现需要通过各节点对网络资源进行共享。而在这一过程中，系统将不可避免的出现时延问题，以至于将导致系统性能受到影响。因此，有必要对基于预测控制的网络时延补偿策略展开研究，从而更好地提高网络的使用性能。

1 网络时延与预测控制分析

在网络控制系统中，控制器、被控对象和驱动器将利用公共的网络平台连接，所以信息资源能够在系统内部实现有效共享。但是，受到网络带宽的限制，网络控制系统中比较容易出现资源竞争和网络拥塞等现象，从而导致数据传输出现延迟。这种现象被称为网络时延，会对网络系统性能产生不良的影响。而预测控制是一种计算机闭环控制算法，可以通过将实际反馈信息反复优化实现在线的滚动优化计算，所以不需要被控对象的数学模型就能够取得良好的综合控制效果。使用该种控制算法，可以对网络控制系统的不确定性影响进行估计，并且实现系统校正，在网络时延补偿方面具有较好的鲁棒性。……