一種二輸入二輸出NDCS未知時延補償與IMC方法與流程
一種二輸入二輸出ndcs(networkeddecouplingcontrolsystems，ndcs)未知時延與imc(internalmodelcontrol，imc)方法，涉及自動控制技術，網絡通信技術和計算機技術交叉領域，尤其涉及帶寬資源有限的多輸入多輸出網絡解耦控制系統技術領域。
背景技術：
隨著網絡通信、計算機和控制技術的發展，以及生產過程控制日益大型化、廣域化、復雜化及網絡化的發展，越來越多的網絡技術應用于控制系統。網絡控制系統(networkedcontrolsystems，ncs)是指基于網絡的實時閉環反饋控制系統，ncs的典型結構如圖1所示。
將網絡集成到控制系統中取代傳統的計算機控制系統中的點對點連線具有很多優點，例如：布線成本降低，電纜重量減少，安裝過程簡化以及可靠性提高，便于實現系統診斷和維護，提高系統的柔性.但是，在反饋控制回路中加入通信網絡的同時，也增加了控制系統分析和設計的復雜性。由于網絡時延、數據丟包以及網絡擁塞等現象的存在，使得ncs面臨諸多新的挑戰。尤其是未知網絡時延的存在，可降低ncs的控制質量，甚至使系統失去穩定性，嚴重時可能導致系統出現故障。
目前，國內外對于ncs的研究，主要是針對單輸入單輸出(single-inputandsingle-output，siso)網絡控制系統，分別在網絡時延恒定、未知或隨機，網絡時延小于一個采樣周期或大于一個采樣周期，單包傳輸或多包傳輸，有無數據包丟失等情況下，對其進行數學建模或穩定性分析與控制。但是，針對實際工業過程中，普遍存在的至少包含兩個輸入與兩個輸出(two-inputandtwo-output，tito)所構成的多輸入多輸出(multiple-inputandmultiple-output，mimo)網絡控制系統的研究則相對較少，尤其是針對輸入與輸出信號之間，存在耦合作用需要通過解耦處理的多輸入多輸出網絡解耦控制系統(networkeddecouplingcontrolsystems，ndcs)時延補償的研究成果則相對更少。
mimo-ndcs的典型結構如圖2所示。
與siso-ncs相比，mimo-ndcs具有以下特點：
(1)輸入信號與輸出信號之間彼此影響并存在耦合作用
在存在耦合作用的mimo-ncs中，一個輸入信號的變化將會使多個輸出信號發生變化，而各個輸出信號也不只受到一個輸入信號的影響。即使輸入與輸出信號之間經過精心選擇配對，各控制回路之間也難免存在著相互影響，因而要使輸出信號獨立跟蹤各自的輸入信號是有困難的。mimo-ndcs中的解耦器，用于解除或降低多輸入多輸出信號之間的耦合作用。
(2)內部結構比siso-ncs要復雜得多
(3)被控對象可能存在不確定性因素
在mimo-ndcs中，涉及的參數較多，各控制回路間的聯系較多，參數變動對整體控制效果的影響會變得很復雜。
(4)控制部件失效
在mimo-ndcs中，至少包含有兩個或兩個以上的閉環控制回路，至少包含有兩個或兩個以上的傳感器和執行器。每一個元件的失效都可能影響整個控制系統的性能，嚴重時會使控制系統不穩定，甚至造成重大事故。
由于mimo-ndcs的上述特殊性，使得大部分基于siso-ncs進行設計與控制的方法，已無法滿足mimo-ndcs的控制性能與控制質量的要求，使其不能或不能直接應用于mimo-ndcs的設計與分析中，給mimo-ndcs的控制與設計帶來了一定的困難。
對于mimo-ndcs，網絡時延補償與控制的難點主要在于：
(1)由于網絡時延與網絡拓撲結構、通信協議、網絡負載、網絡帶寬和數據包大小等因素有關，對大于數個乃至數十個采樣周期的未知網絡時延，要建立mimo-ndcs中各個控制回路的網絡時延準確的預測、估計或辨識的數學模型，目前幾乎是不可能的。
(2)發生在mimo-ndcs中，前一個節點向后一個節點傳輸網絡數據過程中的網絡時延，在前一個節點中無論采用何種預測或估計方法，都不可能事先提前知道其后產生的網絡時延準確值。時延導致系統性能下降甚至造成系統不穩定，同時也給控制系統的分析與設計帶來困難。
(3)要滿足mimo-ndcs中，不同分布地點的所有節點時鐘信號完全同步是不現實的。
(4)由于mimo-ncs中，輸入與輸出之間彼此影響，并存在耦合作用，其mimo-ndcs的內部結構要比mimo-ncs和siso-ncs復雜，可能存在的不確定性因素較多，對其實施時延補償與控制要比mimo-ncs和siso-ncs困難得多。
技術實現要素：
本發明涉及mimo-ncs中的一種二輸入二輸出ndcs(tito-ndcs)未知時延的補償與控制，其tito-ndcs的典型結構如圖3所示。
針對圖3中的閉環控制回路1：
1)從輸入信號x1(s)到輸出信號y1(s)之間的閉環傳遞函數為：
式中：c1(s)是控制器，g11(s)是被控對象；τ1表示將控制信號u1(s)從c1(s)控制器所在的c1節點，經前向網絡通路傳輸到解耦執行器da1節點所經歷的網絡時延；τ2表示將輸出信號y1(s)從傳感器s1節點，經反饋網絡通路傳輸到c1(s)控制器所在的c1節點所經歷的網絡時延。
2)來自閉環控制回路2的解耦執行器da2節點中的控制信號u2(s)，作用于交叉解耦通道p12(s)單元及交叉解耦網絡傳輸通道
3)來自閉環控制回路2解耦執行器da2節點輸出的驅動信號u2p(s)，通過被控對象交叉通道傳遞函數g12(s)作用于閉環控制回路1的輸出信號y1(s)，從輸入信號u2p(s)到輸出信號y1(s)之間閉環傳遞函數為：
上述閉環傳遞函數等式(1)和(3)的分母
針對圖3中的閉環控制回路2：
1)從輸入信號x2(s)到輸出信號y2(s)之間的閉環傳遞函數為：
式中：c2(s)是控制器，g22(s)是被控對象；τ3表示將控制信號u2(s)從c2(s)控制器所在的c2節點，經前向網絡通路傳輸到解耦執行器da2節點所經歷的網絡時延；τ4表示將輸出信號y2(s)從傳感器s2節點，經反饋網絡通路傳輸到c2(s)控制器所在的c2節點所經歷的網絡時延。
2)來自閉環控制回路1的解耦執行器da1節點中的控制信號u1(s)，作用于交叉解耦通道p21(s)單元及交叉解耦網絡傳輸通道
3)來自閉環控制回路1解耦執行器da1節點輸出的驅動信號u1p(s)，通過被控對象交叉通道傳遞函數g21(s)作用于閉環控制回路2的輸出信號y2(s)，從輸入信號u1p(s)到輸出信號y2(s)之間閉環傳遞函數為：
上述閉環傳遞函數等式(4)和(6)的分母
發明目的：
針對圖3的tito-ndcs，其閉環控制回路1的傳遞函數等式(1)和(3)的分母中，均包含了網絡未知時延τ1和τ2的指數項
由于閉環控制回路1的輸出信號y1(s)不僅受到其輸入信號x1(s)的影響，同時還受到閉環控制回路2的輸入信號x2(s)的影響；與此同時，閉環控制回路2的輸出信號y2(s)不僅受到其輸入信號x2(s)的影響，同時也受到閉環控制回路1的輸入信號x1(s)的影響；網絡時延的存在會降低各自閉環控制回路的控制性能質量并影響各自閉環控制回路的穩定性，同時也將降低整個系統的控制性能質量并影響整個系統的穩定性，嚴重時將導致整個系統失去穩定性。
為此，針對圖3中的閉環控制回路1和回路2：本發明提出一種imc方法，構成兩閉環控制回路網絡時延的補償與imc，用于免除對各閉環控制回路中，節點之間未知網絡時延的測量、估計或辨識，進而降低網絡時延τ1和τ2，以及τ3和τ4對各自閉環控制回路以及對整個控制系統控制性能質量與系統穩定性的影響；改善系統的動態性能質量，實現對tito-ndcs未知網絡時延的分段、實時、在線和動態的預估補償與imc。
采用方法：
針對圖3中的閉環控制回路1：
第一步：在控制器c1節點中，構建一個內模控制器c1imc(s)取代控制器c1(s)；為了實現滿足預估補償條件時，閉環控制回路1的閉環特征方程不再包含網絡時延指數項，以實現對網絡未知時延τ1和τ2的補償與控制，圍繞被控對象g11(s)，以閉環控制回路1輸出y1(s)作為輸入信號，將y1(s)通過網絡傳輸時延預估模型
第二步：針對實際tito-ndcs中，難以獲取網絡時延準確值的問題，在圖4中要實現對網絡時延的補償與控制，必須滿足網絡時延預估模型
第三步：將圖5中內模控制器c1imc(s)，按傳遞函數等價變換規則進一步化簡，得到圖6所示的實施本發明方法的網絡時延補償與imc結構；
針對圖3中的閉環控制回路2：
第一步：在控制器c2節點中，構建一個內模控制器c2imc(s)取代控制器c2(s)；為了實現滿足預估補償條件時，閉環控制回路2的閉環特征方程不再包含網絡時延指數項，以實現對網絡未知時延τ3和τ4的補償與控制，圍繞被控對象g22(s)，以閉環控制回路2輸出y2(s)作為輸入信號，將y2(s)通過網絡傳輸時延預估模型
第二步：針對實際tito-ndcs中，難以獲取網絡時延準確值的問題，在圖4中要實現對網絡時延的補償與控制，必須滿足網絡時延預估模型
第三步：將圖5中內模控制器c2imc(s)，按傳遞函數等價變換規則進一步化簡，得到圖6所示的實施本發明方法的網絡時延補償與imc結構。
在此需要特別說明的是，在圖6的控制器c1和c2節點中，分別出現了閉環控制回路1和回路2的給定信號x1(s)和x2(s)，分別與其反饋信號y1(s)和y2(s)實施先“減”后“加”，或先“加”后“減”的運算規則，即y1(s)和y2(s)信號分別同時經過正反饋和負反饋連接到控制器c1和c2節點中：
(1)這是由于將圖5中的內模控制器c1imc(s)和c2imc(s)，分別按照傳遞函數等價變換規則進一步化簡得到圖6所示的結果，并非人為設置；
(2)由于ncs的節點幾乎都是智能節點，不僅具有通信與運算功能，而且還具有存儲與控制等功能，在節點中對同一個信號進行先“減”后“加”，或先“加”后“減”，這在運算法則上不會有什么不符合規則之處；
(3)在節點中對同一個信號進行“加”與“減”運算其結果值為“零”，這個“零”值，并不表明在該節點中信號y1(s)或者y2(s)就不存在，或沒有得到y1(s)或者y2(s)信號，或信號沒有被貯存；或因“相互抵消”導致“零”信號值就變成不存在，或沒有意義；
(4)控制器c1或者c2節點的觸發，就分別來自于信號y1(s)或者y2(s)的驅動，如果控制器c1或者c2節點沒有接收到來自反饋網絡通路傳輸過來的信號y1(s)或者y2(s)，則處于事件驅動工作方式的控制器c1或者c2節點將不會被觸發。
對于圖6中的閉環控制回路1：
1)從輸入信號x1(s)到輸出信號y1(s)之間的閉環傳遞函數為：
式中：c1imc(s)是內模控制器。
2)來自閉環控制回路2的解耦執行器da2節點中的控制信號u2(s)，作用于交叉解耦通道p12(s)單元及交叉解耦網絡傳輸通道
3)來自閉環控制回路2解耦執行器da2節點輸出的驅動信號u2p(s)，通過被控對象交叉通道傳遞函數g12(s)作用于閉環控制回路1的輸出信號y1(s)，從輸入信號u2p(s)到輸出信號y1(s)之間閉環傳遞函數為：
采用本發明方法，閉環控制回路1的分母為1，其閉環傳遞函數的分母中不再包含影響系統穩定性的未知網絡時延τ1和τ2的指數項
對于圖6中的閉環控制回路2：
1)從輸入信號x2(s)到輸出信號y2(s)之間的閉環傳遞函數為：
式中：c2imc(s)是內模控制器。
2)來自閉環控制回路1的解耦執行器da1節點中的控制信號u1(s)，作用于交叉解耦通道p21(s)單元及交叉解耦網絡傳輸通道
3)來自閉環控制回路1解耦執行器da1節點輸出的驅動信號u1p(s)，通過被控對象交叉通道傳遞函數g21(s)作用于閉環控制回路2的輸出信號y2(s)，從輸入信號u1p(s)到輸出信號y2(s)之間閉環傳遞函數為：
采用本發明方法，閉環控制回路2的分母為1，閉環特征方程中不再包含影響系統穩定性的未知網絡時延τ3和τ4的指數項
在閉環控制回路1和回路2中，內模控制器c1imc(s)和c2imc(s)的設計與選擇：
設計內模控制器一般采用零極點相消法，即兩步設計法：第一步是設計一個取之為被控對象模型的逆模型作為前饋控制器c11(s)和c22(s)；第二步是在前饋控制器中添加一定階次的前饋濾波器f1(s)和f2(s)，構成一個完整的內模控制器c1imc(s)和c2imc(s)。
(1)前饋控制器c11(s)和c22(s)
先忽略被控對象與被控對象模型不完全匹配時的誤差、系統的干擾及其它各種約束條件等因素，選擇閉環控制回路1和回路2中，被控對象預估模型等于其真實模型，即：g11m(s)＝g11(s)，g22m(s)＝g22(s)。
此時，被控對象預估模型可以根據被控對象的零極點分布狀況劃分為：g11m(s)＝g11m+(s)g11m-(s)和g22m(s)＝g22m+(s)g22m-(s)，其中：g11m+(s)和g22m+(s)分別為被控對象預估模型g11m(s)和g22m(s)中包含純滯后環節和s右半平面零極點的不可逆部分；g11m-(s)和g22m-(s)分別為被控對象預估模型中的最小相位可逆部分。
通常情況下，閉環控制回路1和回路2的前饋控制器c11(s)和c22(s)可分別選取為：
(2)前饋濾波器f1(s)和f2(s)
由于被控對象中的純滯后環節和位于s右半平面的零極點會影響前饋控制器的物理實現性，因而在前饋控制器的設計過程中只取了被控對象最小相位的可逆部分g11m-(s)和g22m-(s)，忽略了g11m+(s)和g22m+(s)；由于被控對象與被控對象預估模型之間可能不完全匹配而存在誤差，系統中還可能存在干擾信號，這些因素都有可能使系統失去穩定。為此，在前饋控制器中添加一定階次的前饋濾波器，用于降低以上因素對系統穩定性的影響，提高系統的魯棒性。
通常把閉環控制回路1的前饋濾波器f1(s)，以及控制回路2的前饋濾波器f2(s)，分別選取為比較簡單的n1和n2階濾波器
(3)內模控制器c1imc(s)和c2imc(s)
閉環控制回路1和回路2的內模控制器c1imc(s)和c2imc(s)可分別選取為:
和
從等式(13)和(14)中可以看出：一個自由度的內模控制器c1imc(s)和c2imc(s)中，都只有一個可調節參數λ1和λ2；由于λ1和λ2參數的變化與系統的跟蹤性能和抗干擾能力都有著直接的關系，因此在整定濾波器的可調節參數λ1和λ2時，一般需要在系統的跟蹤性與抗干擾能力兩者之間進行折衷。
本發明的適用范圍：
適用于被控對象數學模型已知或不確知的一種二輸入二輸出網絡解耦控制系統(tito-ndcs)未知網絡時延的補償與imc；其研究思路與方法，同樣也適用于被控對象數學模型已知或不確知的多輸入多輸出網絡解耦控制系統(mimo-ndcs)未知網絡時延的補償與imc。
本發明的特征在于該方法包括以下步驟：
對于閉環控制回路1：
(1).當傳感器s1節點被周期為h1的采樣信號觸發時，將采用方式a進行工作；
(2).當控制器c1節點被反饋信號y1(s)觸發時，將采用方式b進行工作；
(3).當解耦執行器da1節點被imc信號u1(s)或者被來自交叉解耦網絡傳輸通道
對于閉環控制回路2：
(4).當傳感器s2節點被周期為h2的采樣信號觸發時，將采用方式d進行工作；
(5).當控制器c2節點被反饋信號y2(s)觸發時，將采用方式e進行工作；
(6).當解耦執行器da2節點被imc信號u2(s)或者被來自交叉解耦網絡傳輸通道
方式a的步驟包括：
a1：傳感器s1節點工作于時間驅動方式，其觸發信號為周期h1的采樣信號；
a2：傳感器s1節點被觸發后，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g12(s)的輸出信號y12(s)進行采樣，并計算出閉環控制回路1的系統輸出信號y1(s)，且y1(s)＝y11(s)+y12(s)；
a3：將反饋信號y1(s)，通過閉環控制回路1的反饋網絡通路向控制器c1節點傳輸，反饋信號y1(s)將經歷網絡傳輸時延τ2后，才能到達控制器c1節點；
方式b的步驟包括：
b1：控制器c1節點工作于事件驅動方式，被反饋信號y1(s)所觸發；
b2：在控制器c1節點中，將閉環控制回路1的系統給定信號x1(s)，與反饋信號y1(s)相加并相減后，得到信號e1(s)，即e1(s)＝x1(s)+y1(s)-y1(s)＝x1(s)；
b3：對e1(s)實施內模控制算法c1imc(s)，得到imc信號u1(s)；
b4：將imc信號u1(s)通過閉環控制回路1的前向網絡通路
方式c的步驟包括：
c1：解耦執行器da1節點工作于事件驅動方式，被imc信號u1(s)或者被來自交叉解耦網絡傳輸通道
c2：將imc信號u1(s)作用于交叉解耦通道p21(s)單元得到其輸出信號yp21(s)；
c3：將信號yp21(s)通過交叉解耦網絡傳輸通道
c4：將imc信號u1(s)與來自于閉環控制回路2解耦執行器da2節點的imc信號u2(s)通過交叉解耦通道p12(s)單元及交叉解耦網絡傳輸通道
c5：將信號u1p(s)作用于被控對象g11(s)得到其輸出值y11(s)；將信號u1p(s)作用于被控對象交叉通道傳遞函數g21(s)得到其輸出值y21(s)；從而實現對被控對象g11(s)和g21(s)的解耦與控制，同時實現對網絡未知時延τ1和τ2的補償與imc；
方式d的步驟包括：
d1：傳感器s2節點工作于時間驅動方式，其觸發信號為周期h2的采樣信號；
d2：傳感器s2節點被觸發后，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g21(s)的輸出信號y21(s)進行采樣，并計算出閉環控制回路2的系統輸出信號y2(s)，且y2(s)＝y22(s)+y21(s)；
d3：將反饋信號y2(s)，通過閉環控制回路2的反饋網絡通路向控制器c2節點傳輸，反饋信號y2(s)將經歷網絡傳輸時延τ4后，才能到達控制器c2節點；
方式e的步驟包括：
e1：控制器c2節點工作于事件驅動方式，被反饋信號y2(s)所觸發；
e2：在控制器c2節點中，將閉環控制回路2的系統給定信號x2(s)，與反饋信號y2(s)相加并相減后，得到信號e2(s)，即e2(s)＝x2(s)+y2(s)-y2(s)＝x2(s)；
e3：對e2(s)實施內模控制算法c2imc(s)，得到imc信號u2(s)；
e4：將imc信號u2(s)通過閉環控制回路2的前向網絡通路
方式f的步驟包括：
f1：解耦執行器da2節點工作于事件驅動方式，被imc信號u2(s)或者被來自交叉解耦網絡傳輸通道
f2：將imc信號u2(s)作用于交叉解耦通道p12(s)單元得到其輸出信號yp12(s)；
f3：將信號yp12(s)通過交叉解耦網絡傳輸通道
f4：將imc信號u2(s)與來自于閉環控制回路1解耦執行器da1節點的imc信號u1(s)通過交叉解耦通道p21(s)單元及交叉解耦網絡傳輸通道
f5：將信號u2p(s)作用于被控對象g22(s)得到其輸出值y22(s)；將信號u2p(s)作用于被控對象交叉通道傳遞函數g12(s)得到其輸出值y12(s)；從而實現對被控對象g22(s)和g12(s)的解耦與控制，同時實現對網絡未知時延τ3和τ4的補償與imc。
本發明具有如下特點：
1、由于從結構上免除對tito-ndcs中，網絡未知時延的測量、觀測、估計或辨識，同時還可免除節點時鐘信號同步的要求，可避免時延估計模型不準確造成的估計誤差，避免對時延辨識所需耗費節點存貯資源的浪費，同時還可避免由于時延造成的“空采樣”或“多采樣”帶來的補償誤差。
2、由于從tito-ndcs結構上，實現與具體的網絡通信協議的選擇無關，因而既適用于采用有線網絡協議的tito-ndcs，亦適用于采用無線網絡協議的tito-ndcs；既適用于確定性網絡協議，亦適用于非確定性的網絡協議；既適用于異構網絡構成的tito-ndcs，同時亦適用于異質網絡構成的tito-ndcs。
3、tito-ndcs中的閉環控制回路1和控制回路2均采用imc，其內模控制器c1imc(s)和c2imc(s)的可調參數分別為λ1和λ2，其參數的調節與選擇簡單，且物理意義明確；采用imc不僅可以提高系統的穩定性、跟蹤性能與抗干擾性能，而且還可實現對未知網絡時延的補償與imc。
4、由于本發明采用的是“軟件”改變tito-ndcs結構的補償與控制方法，因而在其實現過程中無需再增加任何硬件設備，利用現有tito-ndcs智能節點自帶的軟件資源，足以實現其補償與控制功能，可節省硬件投資便于推廣和應用。
附圖說明
圖1：ncs的典型結構
圖1由傳感器s節點，控制器c節點，執行器a節點，被控對象，前向網絡通路傳輸單元
圖1中：x(s)表示系統輸入信號；y(s)表示系統輸出信號；c(s)表示控制器；u(s)表示控制信號；τca表示將控制信號u(s)從控制器c節點向執行器a節點傳輸所經歷的前向網絡通路傳輸時延；τsc表示將傳感器s節點的檢測信號y(s)向控制器c節點傳輸所經歷的反饋網絡通路傳輸時延；g(s)表示被控對象傳遞函數。
圖2：mimo-ndcs的典型結構
圖2由r個傳感器s節點，控制器c節點，m個解耦執行器da節點，被控對象g，m個前向網絡通路傳輸時延
圖2中：yj(s)表示系統的第j個輸出信號；ui(s)表示第i個控制信號；
圖3：tito-ndcs的典型結構
圖3由閉環控制回路1和2所構成，其系統包含傳感器s1和s2節點，控制器c1和c2節點，解耦執行器da1和da2節點，被控對象傳遞函數g11(s)和g22(s)以及被控對象交叉通道傳遞函數g21(s)和g12(s)，前向網絡通路傳輸單元
圖3中：x1(s)和x2(s)表示系統的輸入信號；y1(s)和y2(s)表示系統的輸出信號；c1(s)和c2(s)表示控制回路1和2的控制器；u1(s)和u2(s)表示控制信號；yp21(s)和yp12(s)表示交叉解耦通道輸出信號；u1p(s)和u2p(s)是解耦執行器da1和da2節點的輸出驅動信號；τ21和τ12表示將交叉解耦通道傳遞函數p21(s)和p12(s)的輸出信號yp21(s)和yp12(s)向解耦執行器da2和da1節點傳輸所經歷的網絡通路傳輸時延；τ1和τ3表示將控制信號u1(s)和u2(s)從控制器c1和c2節點向解耦執行器da1和da2節點傳輸所經歷的前向網絡通路傳輸時延；τ2和τ4表示將傳感器s1和s2節點的檢測信號y1(s)和y2(s)向控制器c1和c2節點傳輸所經歷的反饋網絡通路傳輸時延。
圖4：一種包含預估模型的tito-ndcs時延補償與控制結構
圖4中：c1mimc(s)是控制回路1的內模控制器c1imc(s)的預估模型；c2mimc(s)是控制回路2的內模控制器c2imc(s)的預估模型；
圖5：用真實模型代替預估模型的時延補償與控制結構
圖6：一種二輸入二輸出ndcs未知時延補償與imc方法
具體實施方式
下面將通過參照附圖6詳細描述本發明的示例性實施例，使本領域的普通技術人員更清楚本發明的上述特征和優點。
具體實施步驟如下所述：
對于閉環控制回路1：
第一步：傳感器s1節點工作于時間驅動方式，當傳感器s1節點被周期為h1的采樣信號觸發后，將對被控對象g11(s)的輸出信號y11(s)和被控對象交叉通道傳遞函數g12(s)的輸出信號y12(s)進行采樣，并計算出閉環控制回路1的系統輸出信號y1(s)，且y1(s)＝y11(s)+y12(s)；
第二步：傳感器s1節點將反饋信號y1(s)，通過閉環控制回路1的反饋網絡通路向控制器c1節點傳輸，反饋信號y1(s)將經歷網絡傳輸時延τ2后，才能到達控制器c1節點；
第三步：控制器c1節點工作于事件驅動方式，被反饋信號y1(s)所觸發后，將閉環控制回路1的系統給定信號x1(s)，與反饋信號y1(s)相加并相減后，得到信號e1(s)，即e1(s)＝x1(s)+y1(s)-y1(s)＝x1(s)；對e1(s)實施內模控制算法c1imc(s)，得到imc信號u1(s)；
第四步：將imc信號u1(s)通過閉環控制回路1的前向網絡通路
第五步：解耦執行器da1節點工作于事件驅動方式，被imc信號u1(s)或者被來自交叉解耦網絡傳輸通道
第六步：當解耦執行器da1節點被觸發后，將imc信號u1(s)作用于交叉解耦通道p21(s)單元得到其輸出信號yp21(s)；將信號yp21(s)通過交叉解耦網絡傳輸通道
第七步：將imc信號u1(s)與來自于閉環控制回路2解耦執行器da2節點的imc信號u2(s)通過交叉解耦通道p12(s)單元及交叉解耦網絡傳輸通道
第八步：將信號u1p(s)作用于被控對象g11(s)得到其輸出值y11(s)；將信號u1p(s)作用于被控對象交叉通道傳遞函數g21(s)得到其輸出值y21(s)；從而實現對被控對象g11(s)和g21(s)的解耦與控制，同時實現對網絡時延τ1和τ2的補償與imc；
第九步：返回第一步；
對于閉環控制回路2：
第一步：傳感器s2節點工作于時間驅動方式，當傳感器s2節點被周期為h2的采樣信號觸發后，將對被控對象g22(s)的輸出信號y22(s)和被控對象交叉通道傳遞函數g21(s)的輸出信號y21(s)進行采樣，并計算出閉環控制回路2的系統輸出信號y2(s)，且y2(s)＝y22(s)+y21(s)；
第二步：傳感器s2節點將反饋信號y2(s)，通過閉環控制回路2的反饋網絡通路向控制器c2節點傳輸，反饋信號y2(s)將經歷網絡傳輸時延τ4后，才能到達控制器c2節點；
第三步：控制器c2節點工作于事件驅動方式，被反饋信號y2(s)所觸發后，將閉環控制回路2的系統給定信號x2(s)，與反饋信號y2(s)相加并相減后，得到信號e2(s)，即e2(s)＝x2(s)+y2(s)-y2(s)＝x2(s)；對e2(s)實施內模控制算法c2imc(s)，得到imc信號u2(s)；
第四步：將imc信號u2(s)通過閉環控制回路2的前向網絡通路
第五步：解耦執行器da2節點工作于事件驅動方式，被imc信號u2(s)或者被來自交叉解耦網絡傳輸通道
第六步：當解耦執行器da2節點被觸發后，將imc信號u2(s)作用于交叉解耦通道p12(s)單元得到其輸出信號yp12(s)；將信號yp12(s)通過交叉解耦網絡傳輸通道
第七步：將imc信號u2(s)與來自于閉環控制回路1解耦執行器da1節點的信號u1(s)通過交叉解耦通道p21(s)單元及交叉解耦網絡傳輸通道
第八步：將信號u2p(s)作用于被控對象g22(s)得到其輸出值y22(s)；將信號u2p(s)作用于被控對象交叉通道傳遞函數g12(s)得到其輸出值y12(s)；從而實現對被控對象g22(s)和g12(s)的解耦與控制，同時實現對網絡時延τ3和τ4的補償與imc；
第九步：返回第一步；
以上所述僅為本發明的較佳實施例而己，并不用以限制本發明，凡在本發明的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發明的保護范圍之內。
本說明書中未作詳細描述的內容屬于本領域專業技術人員公知的現有技術。
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