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自动化学报 2023年第12期49卷 2520-2531页

作者：代学武贾志安崔东亮柴天佑东北大学流程工业综合自动化国家重点实验室沈阳110819

高精度时间同步是任务关键型工业网络控制系统的核心支撑技术,针对工业环境中普遍存在周期性振动等扰动信号导致晶振频率漂移,影响时间同步精度的问题,基于扩展比例积分(Proportional integral,pi)观测器,提出一种新型的抗扰补偿器结构... 详细信息

高精度时间同步是任务关键型工业网络控制系统的核心支撑技术,针对工业环境中普遍存在周期性振动等扰动信号导致晶振频率漂移,影响时间同步精度的问题,基于扩展比例积分(Proportional integral,pi)观测器,提出一种新型的抗扰补偿器结构,用于消除周期性扰动的影响,并构建了相应的精细抗干扰反馈控制方法,用于实现高精度时间同步.与传统的扰动观测器相比,所提出的扩展pi抗扰补偿器克服了传统扰动观测器零点不变局限性,提出了零点配置方法,以充分利用闭环系统的传递函数矩阵(Transfer function matrix,TFM)在系统零点处降秩的特性,实现了对于特定频率扰动信号的补偿作用.并给出了所提出的控制器和抗扰补偿器的稳定性证明和控制器参数的稳定域.通过基于实测参数的无线网络仿真实验,验证了在5 g周期性振动干扰下,提出的方法明显优于传统滤波器和补偿器,达到了同步误差在4μs以内,实现了高精度时间同步.

关键词：扩展pi抗扰补偿器零极点优化时间同步网络控制系统周期性扰动

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面向高精度时间同步的扩展pi抗扰补偿器设计

面向高精度时间同步的扩展PI抗扰补偿器设计

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第40届中国控制会议

作者：贾志安代学武崔东亮胡宇翔东北大学流程工业综合自动化国家重点实验室

针对无线传感网络中存在特定频率的扰动信号,本文构建了一种基于扩展pi的抗扰补偿器结构,这个抗扰补偿器通过相位补偿作用实现时钟模型抗扰作用,其反馈回路是以残差信号为输入,通过四个矩阵进行零极点优化配置,相比于传统pi的抗扰补偿器... 详细信息

针对无线传感网络中存在特定频率的扰动信号,本文构建了一种基于扩展pi的抗扰补偿器结构,这个抗扰补偿器通过相位补偿作用实现时钟模型抗扰作用,其反馈回路是以残差信号为输入,通过四个矩阵进行零极点优化配置,相比于传统pi的抗扰补偿器,扩展pi抗扰补偿器可以通过矩阵K1实现零点的配置,克服了传统补偿器零点不可调的局限性,通过利用零点可调性,对特定频率扰动信号的处理提出了新的解决方案,并利用零极点联合优化配置的方法使得抗扰补偿器对特定频率扰动具有更好的抑制作用。最后通过点对点通讯网络模型为例,采用传统pi偏差控制方法,比较了扩展pi抗扰补偿器和卡尔曼滤波补偿后的时钟同步效果,仿真结果验了证扩展pi抗扰补偿器对抗扰补偿的优势和有效性,可以实现高精度时间同步。

关键词：扩展pi抗扰补偿器零极点优化高精度时间同步

来源： cnki会议评论

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