[发明专利]一种变送(控制)器与执行器节点间的网络时延补偿方法

权利要求书

1.一种变送(控制)器与执行器节点间的网络时延补偿方法，其特征在于该方法包括以下步骤：

(1).当变送(控制)器节点被周期采样信号触发时，将采用方式A进行工作；

(2).当变送(控制)器节点将控制信号u(s)通过前向网络通路向执行器节点传输时，将采用方式B进行工作；

(3).当执行器节点被信号u(s)触发时，将采用方式C进行工作.

2.根据权利要求1所述的补偿方法，其特征在于所述方式A的步骤包括：

A1：变送(控制)器节点工作于时间驱动方式，其触发信号为周期采样信号；

A2：变送(控制)器节点被触发后，对被控对象G(s)的输出信号Y(s)和被控对象预估模型G_m(s)的输出信号y_gm(s)进行采样；

A3：将Y(s)和y_gm(s)实施相减运算，得到被控对象的模型偏差信号w(s)；

A4：将系统给定信号R(s)与w(s)和y_m(s)实施相减运算，得到误差信号e(s)；

A5：对e(s)实施控制算法C(s)，得到控制信号u(s).

3.根据权利要求1所述的补偿方法，其特征在于所述方式B的步骤包括：

B1：变送(控制)器节点将控制信号u(s)，通过前向网络通路向执行器节点传输.

4.根据权利要求1所述的补偿方法，其特征在于所述方式C的步骤包括：

C1：执行器节点工作于事件驱动方式，被控制信号u(s)所触发；

C2：在执行器节点中，将u(s)作为执行驱动信号，对被控对象G(s)实施控制；

C3：完成对被控对象预估模型G_m(s)的输出信号y_gm(s)的计算.

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于系统包含变送(控制)器、执行器、被控对象与其预估模型等单元，各单元依照各自设定的工作方式进行工作.

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于用真实的从变送(控制)器到执行器节点之间的网络数据传输过程代替其间网络时延补偿模型，从而在结构上实现系统不包含其间网络时延的补偿模型.

7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于当真实被控对象G(s)与其预估模型G_m(s)无差(w(s)＝0)时，可实现对前向网络通路时延的完全补偿，提高系统的控制质量；当真实被控对象G(s)与其预估模型G_m(s)有差(w(s)≠0)时，控制器C(s)可减少模型偏差对系统动态性能的影响，同时增强系统的鲁棒性和抗干扰能力.

8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于从结构上免除对变送(控制)器到执行器节点之间的网络时延的测量、估计或辨识，免除对变送(控制)器和执行器节点时钟信号同步的要求.

9.根据权利要求1所述的方法，其特征在于从结构上实现网络时延补偿方法的实施与具体控制策略的选择无关，与具体网络通信协议的选择无关.

10.根据权利要求1所述的方法，其特征在于方式A适用于变送(控制)器周期采样并对信号进行处理；方式B适用于变送(控制)器传输网络数据；方式C适用于执行器节点执行控制功能并对信号进行处理。