具有数据包丢失及多包传输的网络控制系统稳定性

在分析网络数据包丢失和多包传输原因的基础上,研究存在数据包丢失和多包传输的网络控制系统稳定性问题.根据网络数据包丢失模型,提出了信号传输成功率应满足的系统指数稳定性条件,并依据具有事件概率限制的异步动态系统理论建立了多包传输网络控制系统模型,给出了判定系统指数稳定性的充分条件.仿真示例验证了上述判定系统稳定性条件的有效性.     

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。     

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.     

一类多包传输网络控制系统的设计及稳定性分析

根据现场总线网络的传输特性，提出了一种适用于多包传输网络控制系统的设计方法，即控制器和传感器节点采取时间驱动方式工作，执行器节点采用事件驱动方式；将多包传输网络控制系统建模为切换控制系统．然后基于切换系统分析方法和稳定性理论得出了网络控制系统指数稳定的充分条件．最后，通过实例分析证实了本文所提设计方法的可行性，以及理论的正确性．     

短时延多包传输网络控制系统的稳定性分析

提出一种短时延多包传输网络控制系统的建模方法.把多包传输网络控制系统建模为具有一定切换规则的线性切换系统模型.利用切换系统理论和鲁棒稳定性理论，得到多包传输网络控制系统的渐近稳定性判据,并首次提出周期动态输出反馈镇定控制器的设计方法.最后通过数值算例证明文中结论的可行性和有效性.     

网络控制系统的分析与建模

本文论述了网络控制系统的复杂性及当前网络控制系统建模中存在的主要缺点. 在考虑系统噪声、控制器动态及输出反馈的情况下，提出了多包传输、单包传输有数据包丢 失及多包传输有数据包丢失时网络控制系统的离散随机模型的统一的建模方法，并给出了网 络诱导时延合并定理．     

网络控制系统中不同节点驱动方式的时延研究

在建立网络控制系统模型时,节点驱动方式的不同,对整个系统的实时性、稳定性以及鲁棒性等理论研究产生很大影响;通过分析网络节点在四种驱动方式下的动作时序和数学模型,用MATLAB/TrueTime仿真工具箱仿真测试了不同驱动方式在不同延时条件下所表现的特性:小时延情况下,事件驱动的网络控制系统性能优于时钟驱动的网络控制系统性能,而当网络负荷较重,尤其出现大时延时,采用时钟驱动的网络控制系统配合先进预估控制策略,将会得到较好的系统性能。     

NCS中数据传输丢包与控制方法

解决数据包丢失是网络传输的一个基本问题,NCS中数据的丢失意味着会对控制系统的稳定性造成影响。本文研究了网络控制系统中单包丢弃和多包丢弃的现象和描述方法,分析了一种实用的补偿与控制方法。本研究可以看作是对NCS延时研究的一个主要补充。在NCS设计和实际使用过程中,正确对待丢包处理有时是提高系统稳定性的一种有效措施。     

NCS中数据传输丢包与控制方法

解决数据包丢失是网络传输的一个基本问题,NCS中数据的丢失意味着会对控制系统的稳定性造成影响.本文研究了网络控制系统中单包丢弃和多包丢弃的现象和描述方法,分析了一种实用的补偿与控制方法.本研究可以看作是对NCS延时研究的一个主要补充.在NCS设计和实际使用过程中,正确对待丢包处理有时是提高系统稳定性的一种有效措施.     

基于多包传输的网络控制系统的稳定性分析

在网络控制系统中,由于通信带宽的限制,使得数据的传输失败,以至于影响整个系统的稳定性。针对传感器采用时间驱动、控制器和执行器采用事件驱动的网络控制系统,提出了多包传输的解决方案。假定传输时延可以忽略,则采用多包传输的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,即同时包含连续和离散动态的系统。其中连续动力学由微分或者差分方程描述,离散动力学由有限的自动开关描述,并由异步的离散事件驱动。针对受控对象状态均可测,控制律采用状态反馈的情况,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,并给出了系统稳定性的充分条件。     

传输时延和时钟同步对以太网控制系统的影响

在分析报文传输时延和时钟同步精度对EPA网络(工业以太网)控制系统的实时性和稳定性的影响的基础上, 提出了新的基于马尔科夫链的时延模型. 给出了在系统稳定的情况下, 通信宏周期、协议传输时延和时钟同步精度应满足的条件. 建立了无丢包情况下的EPA网络控制系统模型. 提出了EPA控制系统稳定时, 可以设置的最小通信宏周期的计算方法.     

网络控制系统的时延分析及数据传输技术研究

网络控制是计算机、通信技术和控制技术融合发展所形成的一个新领域，在综述网络控制系统研究现状的基础上，指出网络时延特性是影响系统性能的关键因素，重点分析了时延的构成和不确定性，结合数据特征探讨了几种与时延特性密切相关的数据传输技术和常用协议的技术构成，最后给出了网络控制系统的主要研究内容和发展趋势展望。     

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。     

基于模型的网络控制系统稳定性分析及应用

针对时延网络控制系统中被控对象状态无法直接测量的情况，提出了基于模型的时延网络控制系统模型。系统采用状态反馈控制器，在网络信号传输时间间隔内，以被控对象模型为依据，计算控制信号，以减少系统对网络的依赖。在此基础上，给出了网络控制系统全局指数稳定的充要条件，该条件受网络信号更新时间、被控对象模型误差及网络引起的时延等因素的影响。仿真示例验证了该条件的有效性，应用在工业控制系统中，取得了较好的控制效果。     

基于Internet的网络控制系统端到端时延分析

端到端时延是影响基于Internet网络控制系统(NCS)稳定性的一个重要因素。该文通过OPNET建模仿真，分析了系统的端到端时延特征、时延组成及时延瓶颈。讨论了不同的数据包大小对端到端时延的影响及其原因，把该时延用于一个NCS仿真实例，分析了其对系统稳定性的影响。在NCS的设计过程中，明确端到端时延特征有助于提高系统的稳定性。     

不确定时滞模糊系统的鲁棒H∞网络控制

A robust H_∞networked control method for Takagi-Sugeno (T-S) fuzzy systems with uncertainty and time delay is presented.A state feedback controller is designed via the networked control system (NCS) theory.Sufficient condition for robust stability with H_∞performance is obtained.Network-induced delay in network transmission and packet dropout are analyzed. Simulation result shows the validity of this control scheme.