采样与延时输出系统状态观测及其在网络视觉伺服系统中的应用研究(3)

另外,随着计算机的处理速度、模式识别、图像处理以及视觉传感技术等领域的快速发展,视觉传感器对信息的采集以及处理受到越来越少的硬件制约,可


另外,随着计算机的处理速度、模式识别、图像处理以及视觉传感技术等领域的快速发展,视觉传感器对信息的采集以及处理受到越来越少的硬件制约,可以发现更多的图像中隐藏的信息并将其加以应用,此外,视觉伺服的可靠性得到了很大的提高,其精度也在日益改善,而且视觉传感器经济又便利,所以必将受到越来越广泛的应用和研究。

当一个系统有了更多的传感器、执行器和更复杂的控制器之后会变得越来越智能和灵活,通信更加广泛,网络视觉伺服系统的优势就更为突出了。然而,网络控制系统和视觉伺服系统比传统的点对点控制系统的设计要复杂很多,它是一种通过实时网络构成闭环的分布式反馈控制系统,传感器、控制器、执行器各节点通过一条共享网络交换信息。它是一种新兴的技术,具有共享信息资源、便于维护、使用灵活、减少系统成本等优点。但同时也会产生问题,主要是由于信号处理、编码、解码和传输过程引起的延迟会引起系统性能的退化,甚至可能导致系统的不稳定。为了避免这些问题,很多研究工作都意图补偿造成的延时影响。

1.2  针对采样延时输出系统的控制方法的发展现状

1.3  本文的研究思路

   在这篇论文中,我们研究的是由传感器采样产生的影响和信号处理、编码、解码和传输过程引起的延迟 的补偿。这个补偿对采用低成本摄像头的视觉伺服系统尤其重要,因为在这种情况下,由于重要的采样周期和这些系统的延时导致标准的数据采样控制技术的应用变得困难。

本文提出了设计叫做分段连续观测器的一类新的状态观测器的一般理论框架并对其进行了稳定性分析,可以利用采样和延时输出估计出系统的连续未延时状态,属于上述分类中的第四种方法。本文给出了大致的间断连续状态观测器的算法并完成了对一个实验性网络视觉伺服平台的仿真研究及其状态估计误差分析。

1.4  本文主要内容及章节安排

本文的构成如下:第2节陈述了本篇文章需要研究解决的问题;第3节介绍了间断连续状态观测器的设计准备;第4节完成间断连续状态观测器的设计和分析;第5节通过仿真实验观察间断连续状态观测器的性能;最后,在第6节给出一些结论。

2  问题陈述

在网络控制系统和视觉伺服系统中,被控对象的模型信息通常是通过一个引进了常数值延时 的数字传感器的模型输出获得的,这个延时相当于信息处理、编码、解码和传输所需的时间