三水区云梯车出租,  佛山三水区云梯车出租,   佛山云梯车出租      基于网络的机械臂容错控制系统研究现状??　   在容错控制理论中，其核心思想是要设计找出合理、高效及安全的控制率，而其控制系统的设计主要包含两个问题：1）故障诊断机构的设计问题，即故障观测器的设计，用于判断一个系统或子系统是否发生故障（故障检测）和哪个元部件发生了故障（诊断并隔离），需要根据系统的某些观测信息做出判决；2）容错控制器的设计问题即控制器在系统发生故障后处理好故障并仍能保证系统的稳定运行，当系统故障出现但系统的性能不改变且仍可以稳定运行的系统就是典型的容错控制系统。典型容错控制又可分为主动容错控制和被动容错控制两种。其中，被动容错控制不需要故障诊断单元，也就是说不需要任何实时的故障信息，但大多数属于线性系统；而主动容错控制是在故障发生后根据故障情况对控制器的参数重新调整，甚至还要改变结构，需要设计较多的控制算法，虽然如此，但其能够更大限度的提高控制系统的性能。

      在网络控制系统中，网络的便利提高了控制的实时性，然而利用数字网络来传输信号，需先对信号进行采样,并编码成二进制序列，再经网络传输至另一端，最后在接收端对接收到的信号进行解码。那么在这个过程中，就有以下几个问题。

      首先，时变的网络环境（如拥塞）和信道质量将导致采样和解码之间存在变化的时延，如计算机存取延时（网络接收信道的输入数据时间）和传输延时（数据在网络中传播的时间）。在反馈控制系统中，延时是网络的主要问题之一；

      其次，通信网络在单位时间内总的信息传输量可能较大，但有效分配到每个回路的传输量只是很少的一部分，同时外界环境的变化将不可避免地影响通信信道的传播质量，甚至阻断该通信链路。因此，数据在网络传输过程中可能存在丢失现象，所以丢包便是网络的主要问题之二；

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           此外，NCS的通讯带宽是有限的，考虑到数据从采样器到控制器和控制器到执行器的传输都不可能是零损耗的，数据信号在传输之前需先进行量化处理，然后再进行数据传送。然而将量化器引入到网络控制系统中后，首先需要考虑量化带来的两个问题：就是量化作用对网络控制系统稳定性的影响和闭环控制回路中量化控制器的设计问题。信息在通信网络的闭环控制回路中实现编码到解码，出现传输误差甚至传输错误不可避免，那么如何减小量化的误差或错误就是网络的主要问题之三，目前，在量化控制方面的研究成果都还存在一定的保守性，且多在稳定性的分析，分析了基于对数量化器的离散系统稳定性问题。机械臂是工业中常用操纵器，欠驱动的机械臂是一类非线性系统，其控制输入比自由度少。与全驱动机械臂不同，欠驱动的机械臂具有重量更轻，更便宜，耗能更少的优点。此外，当一些致动器破裂时，全致动的操纵器可被视为欠驱动的操纵器，因此，欠驱动操纵器的控制策略的发展也可以提高驱动器失效时全驱动的机械臂的可靠性。欠驱动机械臂通常有两种控制条件，即水平面操控和垂直面操控。垂直平面的机械臂需要考虑重力作用，如今已有设计了各种方法来控制在重力场中的垂直平面中的欠驱动的机械臂。为了减少欠驱动机械臂系统控制的复杂性，其运动空间通常又分为上移区域和平衡区域，其中平衡控制的方法包括智能控制，运动姿态控制和基于能量的控制。与垂直平面中的欠驱动机械臂不同，水平面中的运动则不受重力的影响，如空间操基于网络的机械臂容错切换控制系统研究纵器和水下航行器都属于水平运动系统，该系统的研究对于航空航天工程和深海检测工程具有重要意义。然而，没有引力效应使得线性近似模型不可控，使得系统无法稳定在所需要的目标位置。所以，水平控制问题比垂直控制问题要困难得多，因为找到一个有效的控制策略是一项巨大的挑战。

       综上，根据考虑因素的不同，从上述研究现状中总结出以下两个大方面：（1）机械臂容错控制系统中系统回路的故障诊断问题；（2）机械臂容错控制系统中控制器的设计问题。针对不确定网络容错控制系统，对网络特有的如时延、丢包、信道带宽有限及量化误差等异于经典控制系统的特点，仍然存在许多有待改进的地方：首先，网络容错控制系统的研究已近有了一定丰厚的成果，然而由于许多系统鲁棒性的需求，很多成果主要集中于网络鲁棒容错控制和自适应容错控制系统，对于网络容错切换控制系统的研究正逐渐受到更多的关注。研究控制系统的性能也十分必要，建立计算高效和易于实现的控制编码—解码和控制策略去设计控制器，具有重要理论和实际意义其次，非线性系统控制一直以来都是控制界研究的难点和热点，而对网络容错切换控制的研究自然更是如此。考虑非线性对象本身的复杂性，目前对非线性网络容错控制的研究思路正如对非线性系统容错控制的研究思路一样，主要也就是将在线性系统研究的方法推广至非线性系统中。最后，许多的研究成果都局限于理论，都是基于一定的假设为前提，不利于在实际的应用中推广，对于网络容错切换控制系统的实际应用研究较少。因此，网络容错控制的思想理念必须与实际生产中的系统相联系，才会有更加理想的成果。

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