干擾觀測器在網路控制系統之設計

Abstract

本論文主要目的在針對網路控制系統(Networked control systems, NCSs)，對延遲系統發展出一Smith Predictor/PDOB。網路控制系統使用上最大的優點，在於龐大的資訊流，可以透過相同的網路線做訊息的傳輸溝通，使複雜的分散式控制系統，能達到減少配線，集體診斷，容易維護等效益。但其最大問題在於資訊的傳輸，受到網路通訊協定(protocol)的侷限，使得受控系統不能做最即時的控制，此問題即為網路控制系統的普遍問題延遲(delay)。控制迴路中，我們先利用Smith Predictor來改善外迴路，希望整個控制系統的閉迴路，能減輕延遲對控制系統所造成的不利效果，使系統更容易達到穩定(Stable)；再來利用PDOB來補償控制系統的雜訊干擾。PDOB與傳統DOB最大的差別在於，此干擾觀測器，能提前預估下一刻系統所受到的干擾。此重要特性，對網路控制系統的應用有相當大幫助，因為網路控制系統中，資訊的流通並不能做最即時的接收和傳遞，因此傳統的DOB所求得補償的干擾，並不能做最即時的改善，而PDOB卻能克服此問題，並有效利用於網路控制系統中。