25、分布式控制系统的控制策略与补偿策略解析

分布式控制系统的控制策略与补偿策略解析

在分布式控制系统（DCES）中，控制策略和补偿策略对于系统的性能和稳定性至关重要。下面将详细介绍两种重要的策略：切换采样数据控制策略和切换保持 - 零补偿策略。

切换采样数据控制策略

切换采样数据（SD）控制策略是为简单且特定配置的 DCES 提出的，在实际中易于实现。通过研究其采样间隔动态，发现由于诱导延迟的影响，在某些采样时刻之间的时间间隔内，开环动态可能比闭环动态具有更好的动态特性。因此，在每个采样间隔内的适当切换时刻将控制信号值切换为零，可能会改善系统性能。

• 稳定性分析 ：研究了由所提出的切换 SD 控制器控制时的稳定性条件。结果表明，切换 SD 控制可能比标准采样数据控制器在保证稳定性方面具有更大的采样周期上限。在特定示例中，观察到一类特殊的 DCES 在使用切换 SD 控制时可以用无限大的采样周期实现稳定，但该系统非常特殊，对于一般系统，分析会复杂得多。
• 优化问题 ：针对切换 SD 控制器的切换时间参数（STP）进行了优化。推导了 STP 与系统动态性能指标之间的解析关系，基于此关系可以最优地设置 STP。数值模拟显示，切换 SD 控制策略比标准采样数据控制具有更好的动态特性。不过，目前仅将 STP 作为唯一设计参数，固定了采样周期和状态反馈增益矩阵。若同时共同设计 STP、采样周期和状态反馈增益矩阵，稳定性和动态特性可能会进一步提高，但相关优化问题会更加复杂，面临计算复杂性问题。

切换保持 - 零补偿策略

DCES 可能会受到一些不利因素的影响，如诱导延迟和