[发明专利]一种适用于网络控制系统的混合式单向时延估计方法

权利要求书

1.一种适用于网络控制系统的混合式单向时延估计方法，所采用的方法是：将在线式测量策略与端到端估计策略相结合，首先采用基于路由器时延结构分析的在线式测量方法，对分布式实时反馈控制系统NCS系统中从执行器端发出的控制启动初始帧的在线式单向时延进行测量估计，并得出相对精确的估计值，接着通过采用两端本地时钟记录下两端的RTT值，并以前期得到的控制启动初始帧估计值为参考标量，通过端系统计算最终分别得出NCS系统端到端的前向和反向通道中的单向时延值，从而为保证NCS系统的稳定性和控制性能提供有效的支持；

其中：控制启动初始帧的在线式单向时延估计和端到端的前向和反向通道中的单向时延值两部分中：

第一部分为NCS系统中基于时延结构分析的控制启动初始帧在线式估计，包括：NCS系统控制启动初始帧的发出、基于路由器的时延组成分析、基于分组传递路径的在线式时延计算；

第二部分为基于参考标量和两端RTT计算的端到端单向时延估计，包括：系统两端RTT值的计算，以控制启动初始帧估计值为参考标量的反向单向时延计算，基于本地RTT值和反向时延估计值的前向单向时延计算。

2.如权利要求1所述的适用于网络控制系统的混合式单向时延估计方法，其特征在于：基于时延结构分析的控制启动初始帧在线式估计的步骤是：

第一步骤：NCS系统控制启动初始帧从执行器端向控制器端发出，若在设定时间内未收到来自于控制器端的信息，则重发控制启动初始帧，直至接收到来自于控制器端的信息；

第二步骤：控制启动初始帧在传递过程中，基于路由器中分组传递的时延组成，计算得出经历单个路由器的时延，并保存在分组中；

第三步骤：到达控制器端后，统计经历路径中的路由器数量，依据记录下的经历每个路由器的时延，综合考虑链路时延的补偿，计算出控制启动初始帧的单向时延值。

3.如权利要求1所述的适用于网络控制系统的混合式单向时延估计方法，其特征在于：基于参考标量和两端RTT计算的端到端单向时延估计的步骤是：

第一步骤：通过信息的交互，系统两端分别采用本地时钟记录下每次分组的RTT值；

第二步骤：基于获得的RTT值，分别在两端的端系统中计算单向时延值；

第三步骤：以通过在线式测量方法获得的控制启动初始帧时延值为参考标量，在端系统中计算得出系统的反向时延值；

第四步骤：基于获得的RTT值和反向时延值，计算出相应的系统前向时延值。