0　引　言
        随着现代控制系统规模的扩大CONTROL ENGINEERING China版权所有,远程网络控 制的应用也日益广泛[ 1 ] 。网络运动控制系统将 实时网络纳入闭环形成反馈控制系统,因而具有 成本低廉、控制分散、易于扩展与集成、维护与故 障诊断简易等优点,但分时传输的特性使得网络 时滞成为影响控制性能和系统稳定性的主要因素 之一[ 2 ] 。因此,如何使具有时滞特性的运动控制 网络依然保持稳定的高性能,成为控制算法设计 人员迫切需要解决的关键问题[ 324 ] 。
        针对网络时滞的随机时变特性,本文将智能 模糊逻辑引入控制系统,在不更改传统P I控制网 络结构的基础上,利用模糊补偿器调节P I控制器 的作用力,以消除网络时滞对控制系统产生的不 利影响。将对实时性要求较高的无刷直流电机作 为远程控制对象,仿真结果表明:这种新型的模糊 PI时滞补偿算法的收敛速度快,动、静态控制性 能好,抗负载扰动强,证明了其有效性与可行性。
        1　问题描述
        图1为网络控制系统的离散时间模型,可将 τR、τC 细化为3类时滞:传感器2控制器时滞τk, sc、 控制器计算时滞τk, c和控制器2执行器时滞τkCONTROL ENGINEERING China版权所有, ca。

        控制上的滞后使得中央控制器的输出信号比 被控对象要求的控制信号强, 导致系统控制性能下降,因而网络时滞τk , sc、τk, ca对系统性能, 如上 升时间、调节时间、超调量等, 有较大影响, 严重 时,甚至可能引起系统不稳定。网络时滞的不确 定性又使得经典控制理论的应用受到了较多限 制,因此,如何将先进控制方法应用于对实时性要 求较高的网络运动控制系统, 设计出高性能的网 络控制器成为研究的热点[ 5 ] 。
        2　模糊PI时滞补偿算法的设计
        传统的P I网络控制系统的传递函数为:

        网络系统的通信具有随机性和非线性时变的 特点控制工程网版权所有,因此难以建立精确的数学模型。当被控对 象的参数和结构不确定或未知时, 传统控制方法 很难确保理想的控制性能www.cechina.cn, 而采用模糊逻辑控制 则是有效的解决方法。
        图2为带有模糊调制作用的远程网络控制系统框图,此时,中央控制器的输出满足关系式:

         式中:β为模糊调制器输出的调制参数,用于提高 网络时滞变化时P I控制器的性能表现。
        模糊调制的基本原理是:通过对远程被控单 元输入量的调制,如减小P I控制的增益,使中央 控制器的输出符合控制对象所需的控制量,防止 进入不稳定的运行状态控制工程网版权所有,同时确保获得理想的动 态响应特性。
        设计模糊逻辑调制器的输入为参考信号r( t) 与网络反馈信号yC ( t - τR )的差值e ( t) , 输出为 补偿网络时滞对P I控制器影响的调制参数β。 模糊补偿器的设置仅两条规则语句: