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摘要:电机是工业生产中一种常见的动力传递设备,广泛应用于纺织、轧钢、汽车、航天等领域中,多电机同步协调控制方式功能强,适应能力好能够满足复杂控制任务的要求,但系统内节点众多、布线复杂、维护困难,在系统结构可扩展性和灵活性方面要求较高。传统多电机同步协调控制系统节点之间通过硬件线路直接相连,导致控制系统节点的变动过程操作复杂、出错率高,难以保证控制系统的可靠性。当前一些同步协调控制结构研究并没有针对结构本身进行分析,因而无法满足控制系统对扩展性和灵活性的需求。本文针对现有同步协调控制结构无法满足控制系统对灵活性和可扩展性需求的问题,提出网络化同步协调控制结构,并针对网络环境中存在的时延和丢包问题采用网络化预测控制算法进行控制。主要工作包括如下几点:首先,从抗干扰性和同步协调精度两个方面分析现有同步协调控制结构,选取偏差耦合结构保证控制系统的同步协调精度。分析网络控制系统的优点,阐述网络通信存在的时延和数据丢包问题,最终选择网络控制系统与偏差耦合相结合的网络化同步协调控制结构。然后,基于电机系统输入输出数据,利用Matlab系统辨识工具箱建立电机系统模型。针对控制系统前向通道和反馈通道均存在网络时延和数据丢包的情况,设计网络化预测控制算法。使用已建立电机系统模型,在Matlab平台上实现多电机同步协调控制仿真,验证所提出网络同步协调控制结构的可行性以及采用网络化预测控制算法的有效性。最后,针对实际电机系统控制对象在iNetCon104系统平台上实现多电机同步协调实时控制,进一步验证了网络化同步协调控制结构的可行性和网络化预测控制算法的有效性。