水下航行器网络控制系统仿真

张阳洋，高立娥，刘卫东,2

(1.西北工业大学 航海学院，西安 710072； 2.水下信息与控制重点实验室，西安 710072)

水下航行器网络控制系统仿真

张阳洋1，高立娥1，刘卫东1,2

(1.西北工业大学 航海学院，西安 710072； 2.水下信息与控制重点实验室，西安 710072)

传统控制系统的设计方法中忽略了通信网络中的时延和数据包丢失等问题，仅通过传统方法设计的控制器来降低其对控制系统产生的不利影响，严重影响了系统的稳定性;对于水下航行器等对系统性能要求较高的水下控制平台，突破传统使其在网络环境下能够稳定运行显得尤为重要;在此背景下，提出了网络控制系统的设计方案，以水下航行器为控制平台，进行系统建模，设计反馈控制器，使用MATLAB仿真工具TrueTime，研究分析了网络体系结构下时延和丢包对传统控制系统动静态性能的影响;仿真结果表明该设计方法优化了系统性能，为系统在发生网络诱导时延和数据包丢失时能够稳定运行，提供了可靠的参考依据;该设计结果具有普适性，也可以用于导弹、坦克等航行器。

水下航行器；网络控制系统；时延；丢包率

0 引言

网络控制系统与传统控制系统的主要区别在于[1]:网络控制系统采用通信网络实现典型空间分布的传感器、控制器和执行器以及其他节点之间的信息交互。控制器通过网络与传感器和执行机构交换信息，并实现对远程被控对象的控制。更广泛意义上的网络控制系统[2]，还包括Internet/企业信息网路所能实现的对工厂车间、生产线以及工程现场设备的远程控制、信息传输以及优化等。……