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公开(公告)号：CN111025913A
公开(公告)日：2020-04-17
申请号：CN201911360356.5
申请日：2019-12-25
申请人： 北方工业大学
IPC分类号： G05B13/04
摘要： 本发明实施例提供一种用于工程控制的网络化预测控制方法及系统。该方法包括：将输出数据缓存在传感器中并与时间戳打包，得到传感器的反馈数据发送至控制器；基于被控对象的输入输出模型，计算控制量预测值，得到控制量预测值序列，与时间戳打包发送至执行器，由执行器根据时间戳选择预设控制信号，对系统反馈通道随机网络时延和系统前向通道随机网络时延进行主动补偿。本发明实施例通过设定将闭环网络化控制系统的稳定性与跟踪性能与反馈通道和前向通道中的随机网络诱导时延、数据包乱序与丢失等通信约束无关，不仅便于控制系统的设计与实现，而且可以保证良好的跟踪性能，且控制结构简单，易于实现，便于推广。
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公开(公告)号：CN105607604B
公开(公告)日：2018-01-16
申请号：CN201610073543.5
申请日：2016-02-02
申请人： 北方工业大学 , 北京科慧德自动化技术有限公司 , 青岛亿海联盟信息科技有限公司
IPC分类号： G05B19/418
CPC分类号： Y02P90/02
摘要： 本发明公开了一种能够补偿数据丢包的网络化控制系统及控制方法，该系统包括：传感模块，位于反馈通道被控端，实时采集被控对象的输出数据；控制模块，位于前向通道控制端，根据当前时刻的参考输入信号及接收到的所述输出数据计算当前时刻的控制增量；执行模块，位于前向通道被控端，根据到达的当前时刻的控制增量获取控制信号施加于被控对象，其中，在执行模块内部设置有丢包补偿单元，当无控制增量到达时，所述丢包补偿单元根据最后到达的控制增量构造控制信号施加于被控对象。该系统可以在不需要知道被控对象的数学模型、阶数、时滞以及其他先验知识的情况下对反馈通道和前向通道中的随机丢包进行补偿，节省网络带宽和能量消耗。
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公开(公告)号：CN104639293A
公开(公告)日：2015-05-20
申请号：CN201510051479.6
申请日：2015-01-30
申请人： 北方工业大学
IPC分类号： H04L1/00
摘要： 本发明公开了一种网络化控制系统丢包补偿方法，包括以下步骤：基于参数估计算法，在每个采样时刻利用被控对象的输出数据与控制数据建立等价数据模型；基于所述等价数据模型以及一定的控制律，利用参考输入信号与被控对象的输出数据得到控制增量预测值序列；根据前向通道与反向通道的随机丢包的情况从所述控制增量预测值序列中选择一个值作为确定的控制增量，利用所述控制增量得到控制信号并施加于被控对象进行丢包补偿。该方法解决了现有技术中基于模型的丢包补偿方法高度依赖被控对象的数学模型的问题，提高了控制系统的收敛速度和跟踪性能。该丢包补偿装置构造简单，控制参数少，便于在实际工程中进行应用。
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公开(公告)号：CN115167132A
公开(公告)日：2022-10-11
申请号：CN202210843845.1
申请日：2022-07-18
申请人： 北方工业大学
IPC分类号： G05B13/04
摘要： 本发明提供一种自适应网络化预测控制方法、系统、电子设备及存储介质，其中方法包括：获取被控对象的测量输出数据和控制输入数据，将测量输出数据和控制输入数据以及对应的时间戳进行数据封装，得到初始数据序列；由辨识器基于初始数据序列和前一时间点的模型时变参数估计值，获取预设时间点的模型时变参数估计值；由预测器基于预设时间点的模型时变参数估计值、预设系统输出参考值和初始数据序列，得到控制增量预测序列，将控制增量预测序列及对应的时间戳发送给补偿器；由补偿器基于控制增量预测序列及时间戳以及接收时间点，确定目标控制信号，利用目标控制信号对被控对象进行网络化预测控制。采用本方法能够提高控制的效果。
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公开(公告)号：CN111045331B
公开(公告)日：2022-05-13
申请号：CN201911358072.2
申请日：2019-12-25
申请人： 北方工业大学
IPC分类号： G05B13/04
摘要： 本发明实施例提供一种网络化控制系统及预测输出跟踪控制方法，网络化控制系统包括数据缓存器、预测控制器和时延补偿器；数据缓存器缓存被控对象的输出数据序列，预测控制器，用于根据被控对象的输出数据序列和参考输入信号，基于被控对象的增广状态空间模型，计算控制量预测值序列，且将控制量预测值序列发送给时延补偿器；时延补偿器从控制量预测值序列中选取施加于被控对象的控制信号，以实现对反馈通道和前向通道中的随机网络时延的主动补偿。本发明实施例充分利用通信网络的“包传输”特性，主动补偿网络化系统反馈通道和前向通道中存在的随机网络诱导时延、数据包乱序与丢失。
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公开(公告)号：CN111061154A
公开(公告)日：2020-04-24
申请号：CN201911358087.9
申请日：2019-12-25
申请人： 北方工业大学
IPC分类号： G05B13/04
摘要： 本发明实施例提供一种用于工程控制的增量式网络化预测控制方法及系统。该方法包括：将输出数据缓存在传感器中并与时间戳打包，得到传感器的反馈数据发送至控制器；基于被控对象的增量式输入输出模型，计算控制量预测值，得到控制量预测值序列并发送至执行器，由执行器根据时间戳选择预设控制信号，对系统反馈通道随机网络时延和系统前向通道随机网络时延进行主动补偿。本发明实施例通过设定将闭环网络化控制系统的稳定性与跟踪性能与反馈通道和前向通道中随机网络诱导时延、数据包乱序与丢失等通信约束无关，不仅便于控制系统的设计与实现，而且可以保证良好的跟踪性能，即使系统与其模型不匹配，只要闭环系统稳定，仍可实现零稳态输出跟踪误差。
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公开(公告)号：CN104639293B
公开(公告)日：2018-03-30
申请号：CN201510051479.6
申请日：2015-01-30
申请人： 北方工业大学
IPC分类号： H04L1/00
摘要： 本发明公开了一种网络化控制系统丢包补偿方法，包括以下步骤：基于参数估计算法，在每个采样时刻利用被控对象的输出数据与控制数据建立等价数据模型；基于所述等价数据模型以及一定的控制律，利用参考输入信号与被控对象的输出数据得到控制增量预测值序列；根据前向通道与反向通道的随机丢包的情况从所述控制增量预测值序列中选择一个值作为确定的控制增量，利用所述控制增量得到控制信号并施加于被控对象进行丢包补偿。该方法解决了现有技术中基于模型的丢包补偿方法高度依赖被控对象的数学模型的问题，提高了控制系统的收敛速度和跟踪性能。该丢包补偿装置构造简单，控制参数少，便于在实际工程中进行应用。
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公开(公告)号：CN105607603B
公开(公告)日：2018-01-02
申请号：CN201610073153.8
申请日：2016-02-02
申请人： 北方工业大学 , 北京科慧德自动化技术有限公司 , 青岛亿海联盟信息科技有限公司
IPC分类号： G05B19/418
CPC分类号： Y02P90/02
摘要： 本发明公开了一种能够补偿时延与丢包的网络化控制系统及控制方法，该系统包括传感模块，位于反馈通道被控端，实时采集被控对象的输出数据，并将当前采样时刻作为与所述输出数据对应的时间戳；控制模块，位于前向通道控制端，根据参考输入信号及接收到的所述输出数据获取控制增量；执行模块，位于前向通道被控端，根据所述时间戳确定反馈通道和前向通道的时延与丢包的情况，并基于所述时延与丢包的情况及所述控制增量构造控制信号施加于被控对象。该系统在不需要知道被控对象的数学模型、阶数、时滞以及其他先验知识的情况下对反馈通道和前向通道中的随机时延、数据包乱序与丢失进行补偿，节省网络带宽和能量消耗，便于在实际工程中应用和推广。
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公开(公告)号：CN105607603A
公开(公告)日：2016-05-25
申请号：CN201610073153.8
申请日：2016-02-02
申请人： 北方工业大学 , 北京科慧德自动化技术有限公司 , 青岛亿海联盟信息科技有限公司
IPC分类号： G05B19/418
CPC分类号： Y02P90/02 , G05B19/4185
摘要： 本发明公开了一种能够补偿时延与丢包的网络化控制系统及控制方法，该系统包括传感模块，位于反馈通道被控端，实时采集被控对象的输出数据，并将当前采样时刻作为与所述输出数据对应的时间戳；控制模块，位于前向通道控制端，根据参考输入信号及接收到的所述输出数据获取控制增量；执行模块，位于前向通道被控端，根据所述时间戳确定反馈通道和前向通道的时延与丢包的情况，并基于所述时延与丢包的情况及所述控制增量构造控制信号施加于被控对象。该系统在不需要知道被控对象的数学模型、阶数、时滞以及其他先验知识的情况下对反馈通道和前向通道中的随机时延、数据包乱序与丢失进行补偿，节省网络带宽和能量消耗，便于在实际工程中应用和推广。
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