DPC 於網路資料遺失補償的缺點

從上一小節的觀察可知，以 DPC 作為網路訊息遺失的補償方式能夠達到比 IME 估測器更好的補償結果。然而，DPC 控制器的架構是建立在系統鑑別上的，

因此若是系統鑑別的階段出了差錯，導致鑑別出來的系統與原系統有某種程度上 的差異，則 DPC 的控制能力會下降，而以 DPC 作為網路補償的架構也會受到影 響。圖 5-15(a)為以 DPC 作為控制器的系統步階響應圖，與先前討論不同的地方 在於 DPC 控制器的參數 Q 並沒有經過適當的調整，此時權重函數 Q 值設為10⁸而 正常設計下的 Q 值為10⁶，控制器設計不夠妥善，由模擬結果可以看出步階響應 的峰值過大。圖 5-15(b)為 30%資料遺失時以此 DPC 補償的模擬結果，如圖所示，

雖然 DPC 抑制了訊息遺失的影響，但因為控制器設計不良，補償後的結果即是 沒有訊息遺失的控制結果。當資料遺失增大為 50%時，結果如圖 5-15(c)所示，

與上一小節討論中方波訊號的測試結果相比較，DPC 補償的效能明顯下降，控 制誤差增大。

從上述的結果可知，DPC 控制器的設計會巨大的影響系統響應，若是設計時出 了差錯，以 DPC 補償網路信息遺失的架構也會連帶受到影響，不只控制不良，

在有資料遺失的情形下甚至會使整體響應變得更差。

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(a)

(b)

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(c)

圖 5-15 DPC 權重函數 Q=10⁸時於不同資料遺失率下的補償響應圖(a)0% (b)30%

(c)50%

圖 5-16 和圖 5-17 為在有 20% model 誤差時分別以 IME 和 DPC 補償資料遺 失的響應圖。因為控制器設計不變但是 model 改變而導致響應的終值與命令稍有 落差，而在有資料遺失發生時，IME 與 DPC 補償能力與無 model 誤差時相似，

DPC 的補償能力略勝過 IME 的補償能力。圖 5-18 和圖 5-19 為在受控體端加入 10 倍權重時分別以 IME 和 DPC 補償資料遺失的響應圖，此時 model 的誤差大於 20%的情況。IME 控制系統與 DPC 控制系統相比暫態的震盪持續較久，但是與 命令的終值落差較小，而當有資料遺失發生時，IME 補償的系統響應會無法收斂，

DPC 補償系統的響應則會沿著終值持續震盪。圖 5-20 和圖 5-21 為在受控體端 加入 0.1 倍增益時以 DPC 補償資料遺失的響應圖。此時與加入 10 倍增益的情況 類似，響應與命令已經有所落差，而在 40%資料遺失率下，欲補償的響應則延著 錯誤控制的基準線震盪。

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(a)

(b)

圖 5-16 在受控體端加入 20% model 誤差情況下以 IME 補償資料遺失響應圖(a) 無資料遺失 (b)40%資料遺失率

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(a)

(b)

圖 5-17 在受控體端加入 20% model 誤差情況下以 DPC 補償資料遺失響應圖(a) 無資料遺失 (b)40%資料遺失率

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(a)

(b)

圖 5-18 在受控體端加入 10 倍增益的情況下以 IME 補償資料遺失響應圖(a)無 資料遺失 (b)40%資料遺失率

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(a)

(b)

圖 5-19 在受控體端加入 10 倍增益的情況下以 DPC 補償資料遺失響應圖(a)無資 料遺失 (b)40%資料遺失率

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(a)

(b)

圖 5-20 在受控體端加入 0.1 倍增益的情況下以 DPC 補償資料遺失步階響應圖(a) 無資料遺失 (b)40%資料遺失率

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(a)

(b)

圖 5-21 在受控體端加入 0.1 倍增益的情況下以 DPC 補償資料遺失弦波響應圖(a) 無資料遺失 (b)40%資料遺失率

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網路系統中不只有資料遺失，同時也存在著網路時間延遲，而對於網路時間 延遲而言，若是只有短暫且少數的延遲，則能夠透過訊息估測的方式補償，若是 長時間的大量延遲，則就必須透過特殊的方式補償，如第三章所提到的 PDC 時 間延遲補償架構。但是因為 PDC 架構的特殊形式，DPC 控制器無法建構於 PDC 架構上，因此，若是網路控制系統中同時存在著時間延遲與資料遺失的情形，無 法以 PDC 結合 DPC 的方式善，也就是說，在這邊測試 DPC 補償架構對於網路 時間延遲影響的改善程度是相當重要的。圖 5-22 即為 DPC 網路補償架構在有網 路時間延遲時的模擬結果，從圖中很明顯可以得知，當網路時間延遲增大時，僅 以 DPC 網路補償架構補償的網路控制系統會發生震盪的現象，更嚴重時會導致 系統不穩定。

(a)

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(b)

(c)

圖 5-22 不同時間延遲下的 DPC 補償響應圖(a)無延遲 (b)50ms (c)200ms

從本小節的討論中，可以得知一般的情況下 DPC 應用於網路資料遺失補償

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的效果更優於 IME 的補償效果，但是 DPC 本身也存在著不能忽視的缺陷。因為 DPC 本身建構於系統鑑別的基礎上，因此鑑別的過程若是有缺失存在，則得到 的結果也會有缺失，以及當網路有時間延遲時，DPC 無法應付長時間的時間延 遲，而且 DPC 的設計需要將命令納入考量，因此也無法結合 PDC 架構解決時間 延遲的問題。