长时延网络控制系统的研究方法与展望

随着网络控制系统的发展。网络时延逐渐成为研究的热点问题。目前对于网络控制系统的研究主要集中在短时延网络控制系统,而对于长时延络控制系统的研究较少。本文主要从不同方面论述了具有长时延网络控制系统的现有研究方法。并对此问题的其他研究方法进行了展望。     

基于预测控制的网络时延补偿策略研究

针对网络控制系统(NCS)中的时延问题,在分析网络时延特性的基础上,本文提出对系统采用预测控制策略进行时延补偿.为克服网络控制系统中时钟不易精确同步的问题,该策略用易于测昔的网络往返时延代替不易单独测量的前向时延和后向时延,不但采用MATLAB/TrueTime仿真工具箱对实际系统进行了仿真研究,还使用网络实验控制平台对实际的电机控制系统进行了实验研究.仿真和实验结果表明,该策略可以对网络时延进行精确补偿,保证网络控制系统具有良好性能.     

基于隐马尔可夫的网络控制系统稳定性分析

讨论了一类具有随机通信时延的网络控制系统的建模及稳定性分析,其中网络诱导时延受控于一概率分布未知的马尔可夫链,其概率分布可通过Baum-Welch算法计算.基于隐马尔町夫模型理论,将采用状态反馈的闭环网络控制系统建模成跳变线性系统,给出了这类网络控制系统随机稳定的允分条件,并将状态反馈控制器的求解问题转化为线性矩阵不等式的解的问题.最后,通过一个仿真算例说明了上述判定系统稳定性条件的有效性.     

基于电气比例减压阀的灰色预估神经网络控制方法研究

针对基于电气比例减压阀的气动压力控制系统具有时延、强非线性、系统参数时变等特点,提出用灰色预估模型对系统输出进行预测,并将此预估值作为系统的反馈量和神经网络辨识器的输入量,通过神经网络对系统进行辨识,最后利用神经网络控制器对系统进行控制.实验结果表明,该方法有效降低了时延对系统的影响,提高了动态响应的快速性和精确性,使系统具有较强的鲁棒性和实用性.     

基于结构改进Smith预估单神经元PSD的长时延NCS研究

针对长时延网络控制系统（NCS）中存在时延和被控对象等问题,提出了一种新型结构改进Smith预估单神经元PSD控制器.新型控制器由结构改进Smith预估器和单神经元PSD控制器组成,结构改进Smith预估器通过对传统Smith预估器模型结构上的改进,避免了建立网络时延的预估模型,无需对网络时延进行在线测量、估计或辨识,补偿了网络时延对系统的性能带来的影响;单神经元PSD控制器解决了结构改进Smith预估器的模型失配问题,通过Matlab环境下的TrueTime工具箱对NCS进行仿真实验,并对传统PID控制方法、结构改进Smith预估PID控制方法和结构改进Smith预估单神经元PSD控制方法进行了仿真比较.研究结果表明,该新型控制器有效地补偿了网络时延对NCS的性能带来的影响,在模型失配情况下具有良好的鲁棒性和适应性,是对长时延NCS-种可行且有效的控制方法.     

一类网络控制系统的稳定性分析

在基于多包传输的网络控制系统中,传感器采用时间驱动,控制器和执行器采用事件驱动.假定传输时延可以忽略,则整个网络控制系统可以描述为一个具有N个事件的异步动态系统.该文针对受控对象状态均可测,控制律采用输出反馈的情况,利用双线性矩阵不等式方法,讨论了网络控制系统指数稳定的问题,并给出了稳定性的充分条件,最后通过仿真实验加以验证.     

短时延网络控制系统的研究现状

近年来,网络控制系统得到越来越多的关注,其主要挑战之一在于控制环中的网络时延对其影响,文章论述了短时延的网络控制系统现有的一些研究方法随机控制方法、时延补偿的方法、预测控制方法;并指出这种问题其他可能的一些研究方法.     

基于IEEE1451标准的IP传感器的设计与实现

基于简化的IEEE1451智能传感器信息模型，提出了基于嵌入式Internet技术的IP传感器模型，并进行了原型实现。分析了IP传感器的网络时延问题，并在网络环境下对其时延性能进行了测试。实验结果表明，所设计的IP传感器可广泛应用于分布式网络化传感、测量和控制系统。     

分布式无线网络下的多移动机器人控制系统

根据移动机器人的控制要求设计实现一个基于分布式无线网络条件下的多移动机器人控制系统.采用多节点连接方式的网络拓扑结构将多个机器人或其它设备连接组成机器人控制网络.机器人控制采用分层递阶的结构,并根据网络控制系统的特点和要求特别是在时延的特点上进行优化.控制系统实现了一定的自主决策并能体现出一定的智能性.通过对不同网络条件下机器人控制过程的时延进行了测试,根据实际实验数据分析评价了分布式无线网络控制系统的可行性与实际控制效果.     

应用于光强扫描的三维控制系统

介绍了应用于光强扫描的三维控制系统.该系统用VB编写控制界面,通过数据采集卡实现计算机对三维平移台的控制和对空间光强分布的实时采集,根据空间扫描所记录的空间光强分布情况,计算出折射角的大小;并针对热敏探测器响应时延的问题,介绍了消除响应时延造成的误差的方法.     

网络化控制实验平台的构建

介绍"网络化系统控制实验室"建设的具体过程和研究成果,阐述了该系统硬件搭建和软件开发的设计与实现,并在此基础上开发了几种远程控制方案。事实证明该实验平台的建立,可以提高实验室原有过程控制装置的利用率,实现了本地和远程监控。     

网络控制系统的仿真平台设计

研究网络控制系统时,一项主要的研究内容是研究网络对控制系统性能的影响,基于此目的设计了网络控制系统仿真平台NCSS。该平台利用Matlab来构造实际对象模型,基于物理网络使用Windows套接字Winsock进行控制器与对象之间的通信。该平台可以方便地模拟实际对象的运行,并能够灵活地实现各种控制算法,为网络控制系统的分析与设计提供了较好的仿真环境。     

城市锅炉供暖网络化控制系统的研究和设计

本文介绍了城市锅炉供暖系统的新型结构及在网络化控制方面的研究和设计,提高了供暖质量,有着显著的经济效益和社会效益。     

基于工业以太网的网络数控系统设计及实现

在分析网络数控技术发展历史基础上,重点介绍工业以太网的网络数控系统硬件平台和软件平台的设计与实现,具有很强的实际应用性。     

面向网络化制造的中小企业协同管理平台研究

针对网络化制造模式下中小型企业协同管理的需求,并基于企业协同工程和系统工程适用性,提出了一个基于协同管理中心的企业协同管理平台的系统解决方案.该系统覆盖网络化制造协同联盟的设计、制造、组织、资源和过程管理控制等环节中的关键业务,实现组织、产品、过程和资源的协同管理.从网络化制造的特点出发,给出了协同管理的模式、平台系统体系结构、特征和总体技术结构;重点解决了协同规划、协同联盟成员选择与匹配、信息交换、访问控制、协同过程管理控制、系统封装以及通信等方面的问题;最后讨论了所建立的原型系统及其应用实例.     

自动变速器实验台测控系统的研究

为满足汽车自动变速器课程电控系统的计算机网络化教学的需要,结合企业自动变速器岗位能力要求与该课程的特点,对现有自动变速器实验台进行了改造;采用工业组态软件与可编程序控制器（PLC）,形成了完整的计算机测控系统,对自动变速器工作运行状态进行了信号实时采集并应用于教学;对自动变速器电控系统进行了故障设置与排除控制,实现了远程教学、自动考核评分的教学与考核一体化控制。试验结果表明,该系统能较好地实现自动变速器课程的网络化教学。     

网络控制系统的研究现状综述

文中首先介绍了网络控制系统,并对它的优缺点做了分析,然后从建模、时滞、稳定性、扰动及网络预测器、减少网络控制系统上的通信量、控制器设计及调度、性能评估等方面对网络控制系统的研究现状做了比较详细的综述.     

网络型过程控制系统实验室开发

过程控制系统及其网络化是现代工业自动化的核心技术。本文在网络技术发展的背景下,通过综述目前过程控制系统实验室的发展现状,提出当前过程控制系统实验室教育所面临的主要问题与不足,即缺乏网络实验和远程教学。并由此集中讨论了网络型过程控制系统实验室在技术上的可行性,同时设计了网络实验室的构架。建成的网络过程控制系统可提供用户远程登陆服务器,进行实验仿真、实验预定、实验指导等。并在实验室内提供相关网络课题实验。     

网络控制系统中信息调度的研究进展

由于网络带宽的限制以及控制系统的时限要求，网络控制系统的性能不仅取决于控制算法的设计，而且取决于网络信息的调度，以实现各个网络节点资源分配。文中综述了网络控制系统中信息调度的研究进展，主要内容：首先比较了单处理器的任务调度与网络控制系统的信息调度；介绍了单处理器的RM和EDF两种实时调度算法以及多处理器的调度算法；讨论了调度的单独设计和调度与控制的共同设计；最后探讨了若干待解决的问题及发展趋势。     

基于VC的多轴运动控制器网络控制应用

阐述了网络控制的原理和特点，分析了目前比较先进的基于VC分布式组件技术（DCOM技术）的网络控制应用方法，并以多轴运动控制器GT－400－SV为例，介绍其编程方法与应用。