技術(shù)特征：

1.一種TITO-NDCS隨機網(wǎng)絡(luò)時延的SPC和IMC方法，其特征在于該方法包括以下步驟：

對于閉環(huán)控制回路1：

(1).當傳感器S1節(jié)點被周期為h₁的采樣信號觸發(fā)時，將采用方式A進行工作；

(2).當控制解耦器CD節(jié)點被反饋信號y_1b(s)觸發(fā)時，將采用方式B進行工作；

(3).當執(zhí)行器A1節(jié)點被控制解耦信號u_1p(s)觸發(fā)時，將采用方式C進行工作；

對于閉環(huán)控制回路2：

(4).當傳感器S2節(jié)點被周期為h₂的采樣信號觸發(fā)時，將采用方式D進行工作；

(5).當控制解耦器CD節(jié)點被反饋信號y₂(s)觸發(fā)時，將采用方式E進行工作；

(6).當執(zhí)行器A2節(jié)點被控制解耦信號u_2p(s)觸發(fā)時，將采用方式F進行工作；

方式A的步驟包括：

A1:傳感器S1節(jié)點工作于時間驅(qū)動方式，其觸發(fā)信號為周期h₁的采樣信號；

A2:傳感器S1節(jié)點被觸發(fā)后，對被控對象G₁₁(s)的輸出信號y₁₁(s)和被控對象交叉通道傳遞函數(shù)G₁₂(s)的輸出信號y₁₂(s)，以及執(zhí)行器A1節(jié)點的輸出信號y_11mb(s)和y_12mb(s)進行采樣，并計算出閉環(huán)控制回路1的系統(tǒng)輸出信號y₁(s)和反饋信號y_1b(s)，且y₁(s)＝y(tǒng)₁₁(s)+y₁₂(s)和y_1b(s)＝y(tǒng)₁(s)-y_11mb(s)-y_12mb(s)；

A3:傳感器S1節(jié)點將反饋信號y_1b(s)，通過閉環(huán)控制回路1的反饋網(wǎng)絡(luò)通路向控制解耦器CD節(jié)點傳輸，反饋信號y_1b(s)將經(jīng)歷網(wǎng)絡(luò)傳輸時延τ₂后，才能到達控制解耦器CD節(jié)點；

方式B的步驟包括：

B1:控制解耦器CD節(jié)點工作于事件驅(qū)動方式，被反饋信號y_1b(s)所觸發(fā)；

B2:在控制解耦器CD節(jié)點中，將閉環(huán)控制回路1的系統(tǒng)給定信號x₁(s)，減去反饋信號y_1b(s)和被控對象交叉通道傳遞函數(shù)預(yù)估模型G_12m(s)的輸出值y_12ma(s)以及被控對象預(yù)估模型G_11m(s)的輸出值y_11ma(s)，得到系統(tǒng)偏差信號e₁(s)，即e₁(s)＝x₁(s)-y_1b(s)-y_12ma(s)-y_11ma(s)；

B3:對e₁(s)實施控制算法C₁(s)，得到控制信號u₁(s)；

B4:將來自于閉環(huán)控制回路2中內(nèi)?？刂扑惴–_2IMC(s)的輸出IMC信號u₂(s)作用于解耦交叉通道傳遞函數(shù)P₁₂(s)得到其解耦信號u_p12(s)；將控制信號u₁(s)與u_p12(s)相減得到閉環(huán)控制回路1的控制解耦信號u_1p(s)，即u_1p(s)＝u₁(s)-u_p12(s)；將u_1p(s)作用于被控對象預(yù)估模型G_11m(s)得到其輸出值y_11ma(s)；

B5:將來自于閉環(huán)控制回路2輸出的控制解耦信號u_2p(s)作用于被控對象交叉通道傳遞函數(shù)預(yù)估模型G_12m(s)得到其輸出值y_12ma(s)；

B6:將控制解耦信號u_1p(s)通過閉環(huán)控制回路1的前向網(wǎng)絡(luò)通路單元向執(zhí)行器A1節(jié)點傳輸，u_1p(s)將經(jīng)歷網(wǎng)絡(luò)傳輸時延τ₁后，才能到達執(zhí)行器A1節(jié)點；

方式C的步驟包括：

C1:執(zhí)行器A1節(jié)點工作于事件驅(qū)動方式，被控制解耦信號u_1p(s)所觸發(fā)；

C2:將控制解耦信號u_1p(s)作用于被控對象預(yù)估模型G_11m(s)得到其輸出值y_11mb(s)；將來自于閉環(huán)控制回路2的前向網(wǎng)絡(luò)通路單元的控制解耦信號u_2p(s)作用于被控對象交叉通道傳遞函數(shù)預(yù)估模型G_12m(s)得到其輸出值y_12mb(s)；

C3:將控制解耦信號u_1p(s)作用于被控對象G₁₁(s)得到其輸出值y₁₁(s)；將控制解耦信號u_1p(s)作用于被控對象交叉通道傳遞函數(shù)G₂₁(s)得到其輸出值y₂₁(s)；從而實現(xiàn)對被控對象G₁₁(s)和G₂₁(s)的解耦與SPC，同時實現(xiàn)對隨機網(wǎng)絡(luò)時延τ₁和τ₂的補償與控制；

方式D的步驟包括：

D1:傳感器S2節(jié)點工作于時間驅(qū)動方式，其觸發(fā)信號為周期h₂的采樣信號；

D2:傳感器S2節(jié)點被觸發(fā)后，對被控對象G₂₂(s)的輸出信號y₂₂(s)和被控對象交叉通道傳遞函數(shù)G₂₁(s)的輸出信號y₂₁(s)進行采樣，并計算出閉環(huán)控制回路2的系統(tǒng)輸出信號y₂(s)，且y₂(s)＝y(tǒng)₂₂(s)+y₂₁(s)；

D3:傳感器S2節(jié)點將反饋信號y₂(s)，通過閉環(huán)控制回路2的反饋網(wǎng)絡(luò)通路向控制解耦器CD節(jié)點傳輸，反饋信號y₂(s)將經(jīng)歷網(wǎng)絡(luò)傳輸時延τ₄后，才能到達控制解耦器CD節(jié)點；

方式E的步驟包括：

E1:控制解耦器CD節(jié)點工作于事件驅(qū)動方式，被反饋信號y₂(s)所觸發(fā)；

E2:在控制解耦器CD節(jié)點中，將閉環(huán)控制回路2的系統(tǒng)給定信號x₂(s)，與反饋信號y₂(s)相加后再相減，得到系統(tǒng)偏差信號e₂(s)，即e₂(s)＝x₂(s)+y₂(s)-y₂(s)＝x₂(s)；

E3:對e₂(s)實施內(nèi)?？刂扑惴–_2IMC(s)，得到IMC信號u₂(s)；

E4:將來自于閉環(huán)控制回路1中控制算法C₁(s)的輸出控制信號u₁(s)作用于解耦交叉通道傳遞函數(shù)P₂₁(s)得到其解耦信號u_p21(s)；將IMC信號u₂(s)與u_p21(s)相減得到閉環(huán)控制回路2的控制解耦信號u_2p(s)，即u_2p(s)＝u₂(s)-u_p21(s)；

E5:將解耦信號u_2p(s)作用于控制解耦器CD節(jié)點閉環(huán)控制回路1中被控對象預(yù)估模型G_12m(s)得到其輸出值y_12ma(s)；

E6:將控制解耦信號u_2p(s)通過閉環(huán)控制回路2的前向網(wǎng)絡(luò)通路單元向執(zhí)行器A2節(jié)點傳輸，u_2p(s)將經(jīng)歷網(wǎng)絡(luò)傳輸時延τ₃后，才能到達執(zhí)行器A2節(jié)點；

方式F的步驟包括：

F1:執(zhí)行器A2節(jié)點工作于事件驅(qū)動方式，被控制解耦信號u_2p(s)所觸發(fā)；

F2:將控制解耦信號u_2p(s)作用于被控對象G₂₂(s)得到其輸出值y₂₂(s)；將控制解耦信號u_2p(s)作用于被控對象交叉通道傳遞函數(shù)G₁₂(s)得到其輸出值y₁₂(s)；從而實現(xiàn)對被控對象G₂₂(s)和G₁₂(s)的解耦與IMC，同時實現(xiàn)對隨機網(wǎng)絡(luò)時延τ₃和τ₄的補償與控制。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于：從TITO-NCS結(jié)構(gòu)上，實現(xiàn)系統(tǒng)不包含控制回路1和控制回路2中所有網(wǎng)絡(luò)時延的預(yù)估補償模型，從而免除對節(jié)點之間網(wǎng)絡(luò)時延τ₁和τ₂，以及τ₃和τ₄的測量、估計或辨識，免除對節(jié)點時鐘信號同步的要求。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于：從TITO-NCS結(jié)構(gòu)上實現(xiàn)，對網(wǎng)絡(luò)時延補償方法的實施，與具體網(wǎng)絡(luò)通信協(xié)議的選擇無關(guān)。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于：采用SPC的控制回路1，由于從TITO-NDCS結(jié)構(gòu)上實現(xiàn)與具體控制器C₁(s)控制策略的選擇無關(guān)，因而既可用于采用常規(guī)控制的TITO-NDCS，亦可用于采用智能控制或采用復(fù)雜控制策略的TITO-NDCS。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于：采用IMC的控制回路2，其內(nèi)?？刂破鰿_2IMC(s)的可調(diào)參數(shù)只有一個參數(shù)，其參數(shù)的調(diào)節(jié)與選擇簡單，且物理意義明確；采用IMC不僅可以提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性、跟蹤性能與抗干擾性能，而且還可實現(xiàn)對隨機網(wǎng)絡(luò)時延的補償與IMC。