网络控制系统研究综述

系统地介绍了基于网络控制系统的研究现状,包括网络控制系统的基本分析和基于不同假设下的控制模型,并分析了国内外在控制器设计方面的研究方向和设计过程中需要考虑的问题,在此基础上分析了网络控制系统尚待解决的问题和一些新的研究方向。     

一类网络控制系统的建模及分析

网络控制系统由于将通信网络引入控制系统的闭环反馈中,使得对其的分析、仿真和设计非常复杂。作为这些工作的基础,对网络控制系统如何建模以及建立合适的模型,意义尤显重要。在给出一定合理假设的条件下,对通信网络只存在于传感器和控制器之间的一类网络控制系统结构进行了分析,建立了其适当的数学模型。考虑到网络控制系统中通信网络的存在会导致多数据包传输的情况,因此在给出模型的基础上,又建立了多数据包传输的网络控制系统模型,并做了分析。     

一种多包传输网络控制系统的对象建模

针对多包传输的网络控制系统,研究了其建模的问题.设网络只存在于传感器节点与控制器节点之间,传感器节点和控制器节点为时钟驱动,执行器节点为事件驱动,并且分别对节点在时钟同步方式和时钟异步方式两种情况下,用一种统一的形式,进行了多包传输的网络控制系统的建模.而且此模型可以用来分析系统的性能.     

一类异步网络控制系统的分析与建模

针对具有异步时序和状态反馈的异步网络化控制系统，分析了在短时延单包传输、多包传输、单包传输有数据包丢失、多包传输有数据包丢失和长时延单包传输等不同网络条件下网络化控制系统的特点，在此基础上首次提出了各种不同条件下网络化控制系统的统一建模方法。这种包含系统噪声的离散状态空间模型的建立，为网络化控制系统的准
准确辨识和有效控制奠定了基础。     

变采样网络控制系统的建模与分析

在变采样网络控制系统中采用事件—时间驱动方式,同时在使用预测控制值和预测反馈值的情况下,给出了各种网络时延所对应的网络控制系统的状态转移矩阵,最后分析了变采样网络控制系统稳定需要的条件。     

针对数据包丢失的网络控制系统的建模及稳定性分析

NCS主要通过数字通讯网络连接方式来替代传统的点与点之间的连接方式,从而构成闭环控制系统。在NCS中具有各种信息,主要包括控制器输出、对象输出,通讯网络通过控制系统中的各部件,比如传感器、执行器、控制器之间进行交换、传输。网络控制系统在进行信息传输时,存在数据包丢失,从而降低控制系统的性能。本文主要针对数据包丢失的网络控制系统的建模及其稳定性进行了分析。     

网络控制系统的对象建模

网络控制系统(NCS)中的被控对象是包含工业控制对象和通讯网络的广义被控对象,其模型是时变不确定的,十分复杂。在考虑了单包传输、多包传输、数据包丢失、延时、随机干扰等情况下,用一种统一的形式,建立网络控制系统的模型。对广义被控对象进行分析和建模有利于网络控制系统控制器的分析和设计。在实际工程应用中在分析了NCS网络特性基础上。皆可按该方法对广义被控对象建模,然后再进行控制器设计。     

网络控制系统中有关问题的分析探讨

本文介绍了网络控制系统的基本概念,探讨了网络控制系统设计时需要考虑的诸多基本问题:网络诱导时延、网络调度、数据包的时序错乱、数据包的丢失、节点的驱动方式和时钟同步.     

网络控制系统的概述及其研究策略

由复杂大系统控制和远程控制系统对网络化拉制的客观需求,从网络控制系统的特点和要求出发,介绍了网络控制系统的设计及分析方法,并针对网络控制系统中存在的主要问题,即延迟和数据包丢失同时存在,介绍了几种较为常用的模型及分析方法,使读者了解目前网络控制系统研究的现状,为更进一步的研究探索提供参考。     

网络控制系统教学中研究生的创新能力培养

网络控制系统是目前自动控制领域的热点研究问题之一,在进行网络控制系统教学过程中需注重培养研究生的创新意识和创新能力。结合网络控制系统教学实践,以事件驱动的传感器采样模式为例,详细介绍了在网络控制系统分析与建模的每个环节如何促进研究生开展自主思考,自主创新,所得结果对于研究生创新能力的培养具有一定借鉴意义。     

混合控制系统及其分析与设计方法

混合控制系统是指那些由实时产了系统和实时数值反馈子系统组成的系统，这类系统的特点是事件变量和时间变量的演化在不同系统内并行，实时地进行，本文基于对混合控制系统以往研究框架的分析，给出了混合控制系统的一个新框架，并提出了混合动态系统的分析和设计方法，混合控制系统的包括系统性能指标的分解，决策子系统的设计和实时数值反馈子系统的设计，其分析则分为离散时间域和离散事件域分析，文中采用了煤气炉系统作为例子说     

多传感器数据融合系统闭环控制模式的构成与分析

本文从闭环控制的角度,通过对数据融合系统 功能的划分,提出了由传感器子系统、数据融合子系统、决策支持子系统和传感器管理子系 统构成的数据融合系统的闭环控制模式;然后分析了该控制模式中四个子系统的功能、构成 及采用的融合算法;最后论述了闭环控制模式的整体优化功能．     

PID神经元网络多变量控制系统分析

PID神经元网络是一种新的多层前向神经元网络,其隐含层单元分别为比例(P)、积分(I)、微分(D)单元,各层神经元个数、连接方式、连接权初值是按PID控制规律的基本原则确定的,它可以用于多变量系统的解耦控制.给出了PID神经元网络的结构形式和计算方法,从理论上证明了PID神经元网络多变量控制系统的收敛件和稳定性,通过计算机仿真证明了PID神经元网络具有良好的自学习和自适应解耦控制性能.     

位置互连Petri网的分散与协调控制

本文引入位置互连Petri网,对能用位置互连Petri网描述的离散事件系统提出了一种分散与协调控制框架,在这个框架下,我们讨论了一类常见的禁止状态控制问题,给出了综合其量小约束协调控制的一种有效算法。     

STABILITY ANALYSIS OF NETWORKED SYSTEMS WITH PACKET DROPOUT AND TRANSMISSION DELAYS: DISCRETE‐TIME CASE

This paper analyzes the stability of networked control systems (NCSs) with data packet dropout and transmission delays induced by communication channels. Discrete‐time NCSs with data packet dropout and transmission delays are modeled as linear systems with time‐varying delays. Sufficient conditions for the stability of the NCSs are established in terms of linear matrix inequalities (LMIs) by using the Lyapunov function method. The case of NCSs with multiple‐packet transmission is also studied. A numerical example is presented to illustrate our proposed approach.     

一类非线性不确定系统的神经网络控制

针对一类非线性不确定系统,提出了一种自适 应神经网络控制方案．被控系统是部分已知的,其中系统已知的动态特性被用来设计保证标 称模型稳定的反馈控制器,而基于神经网络的动态补偿器则用于补偿系统的非线性不确定性 ,从而可以保证系统输出跟踪误差渐近收敛于0．     

容错型令牌总线局域网建模及性能指标评估

本文对符合ＩＥＥＥ８０２．４标准的容错型令牌总线局域网给出了其Ｐｅｔｒｉ网建模及性能指标评估方法。文中考虑了具有信包重发机制、令牌最大保持时间和信包缓冲区容量有限的令牌网络的性能指标评估问题。克服了以往不能分配具有信包重发机制和令牌最大保持时间等令牌网性能的局域。本文讨论了带计数禁止弧的确定性时延随机Ｐｅｔｒｉ网（ＤＳＰＮ）的特性，并对给出的ＤＳＰＮ模型进行了仿真计算，对影响网络性能的系统指标进行     

时变时滞系统的参数辨识及自适应控制

基于最小二乘法一类辨识算法的自适应控制,一般只适用于时滞已知且时不变的被控过程,本文提出了一种包括可估计时变时滞在内的参数辨识方法,该方法扩展了最小二乘一类辨识算法及相应的自适应控制的应用范围,文中通过一个实例讨论了该方法在自适应控制中的应用,并谈及下一步的研究工作。     

网络拥塞控制策略的分析与改进

指出了当前互联网日益严重的网络拥塞问题的原因和解决方向，详细分析了基于客户端和通信网络的两种网络拥塞控制策略，并对它们的算法提出了两种改进措施，实验证明有较好效果。     

STABILITY ANALYSIS OF UNCERTAIN DISCRETE‐TIME SYSTEMS WITH TIME‐VARYING STATE DELAY: A PARAMETER‐DEPENDENT LYAPUNOV FUNCTION APPROACH

This paper presents several new robust stability conditions for linear discrete‐time systems with polytopic parameter uncertainties and time‐varying delay in the state. These stability criteria, derived by defining parameter‐dependent Lyapunov functions, are not only dependent on the maximum and minimum delay bounds, but also dependent on uncertain parameters in the sense that different Lyapunov functions are used for the entire uncertainty domain. It is established, theoretically, that these robust stability criteria for the nominal and constant‐delay case encompass some existing result as their special case. The delay‐dependent and parameter‐dependent nature of these results guarantees the proposed robust stability criteria to be potentially less conservative.