基于时延的网络控制系统稳定性分析

在20世纪90年代网络控制系统问世了,它综合了计算机技术、通信技术和控制系统理论,是一个新生的控制发展理论课题,是现代工业生产发展的风向标,基于时延的网络控制系统稳定性的分析就显得至关重要。本文简单介绍了网络控制系统的定义和网络控制系统发展现状、存在的问题,研究了基于实验补偿和预测控制的网络控制系统,针对不同控制系统的时延进行了分析。     

网络化工业控制系统的研究进展

工业控制系统已跨入网络化控制的新阶段,网络化工业控制系统已成为制造业控制、过程控制和测控技术等领域中的重要研究方向.阐述了网络化工业控制系统设计和实现中的一些主要问题,包括:网络化工业控制系统的体系结构、时延问题、时钟同步、控制算法以及节点测控器等问题;提出了网络化工业控制系统进一步研究的一些问题.     

基于TrueTime的网络控制系统实时仿真

网络控制系统是涉及控制系统与通信网络的复杂系统，其仿真过程需要综合考虑多方面因素。引入了网络控制系统理想的仿真平台——TrueTime工具箱，可以对网络时延、网络参数、控制方法、网络调度等多方面进行综合仿真研究，实现控制性能与网络调度同时仿真的要求．从而使得网络控制系统的研究更加容易。结合实例，利用TrueTime仿真平台实现了对网络控制系统的实时仿真．仿真结果可以看出TrueTime工具箱对网络控制系统的实时仿真的有效性。     

CAN总线控制网络实时性分析

控制回路通过实时网络闭环而成的反馈控制系统称为网络控制系统。由于控制回路网络中信息传输时延的存在,使得控制回路系统的实时性非常重要。在系统分析了CAN总线网络控制系统的时域特性的基础上,提出了一种基于CAN总线的网络控制系统设计方案,采用多率采样和动态时间窗设计概念,减少了闭环网络控制系统的时延,提高了网络带宽利用率。     

网络控制系统的测量技术

网络控制系统作为一种以网络为链接方式的实时系统,十分需要及时了解网络层和应用层状况,并据此采取相应措施,以确保网络控制质量.阐述了网络测量的概念、发展和存在问题等基本情况,综合论述了网络控制系统中时延、负载、故障和控制应用等的检测研究现状,并就未来网络控制系统的测量研究发展作了预测.     

信息

新术语《网络控制系统》网络控制系统(NCS:Networked Control System)就是通过实时网络形成闭环的反馈控制系统。网络控制系统实现了将不同地域的传感、控制、执行等分布对象通过网络连接起来,从而形成了结构更加灵活,功能更为强大,当然也更加复杂的控制体系。受计算实时性要求影响而无法完全实现的复杂控制算法,能够在网络控制系统的框架下,依靠在其他的智能设备或计算机网络系统上的资源得以实现。由此,网络控制系统可以不依赖本地现场控制设备的有限资源,从而大大降低对现场控制设备性能的要求,为高性能学习和低成本控制的目标提供一…     

网络控制系统的模型建立及稳定研究

随着互联网技术的发展,以太网逐渐被引入到工业控制领域.对于一个网络控制系统,网络带来的控制系统时滞和丢包是不可避免的,因此,在对网络控制系统的建模中,必需重点考虑时延和丢包的影响.分析了网络控制系统的时延特征,并将数据丢包的网络控制系统建模成具有事件率约束的异步动态系统.对网络控制系统模型用传统的PID算法对系统进行仿真控制,在存在系统随机时延和不存在随机时延的两种情况下,仿真分析了网络控制系统的稳定性,仿真结果进一步验证了网络控制系统保持稳定的丢包范围.     

分布式入侵检测技术在网络控制系统中的应用

随着控制系统复杂性的日益扩大,控制系统的网络化是控制系统发展的必然.自动控制、计算机网络和通讯技术的融合,为实现控制和管理信息一体化提供了一条新思路,但也带来以一系列安全问题,如何保障网络控制系统的安全是当前控制网络信息建设的研究热点.文中通过分析网络控制系统的结构和对网络安全的要求,提出了将分布式入侵检测技术运用到网络控制系统的具体方案,并对相关技术和网络安全体系的建设进行了讨论.     

分布式入侵检测技术在网络控制系统中的应用

随着控制系统复杂性的日益扩大,控制系统的网络化是控制系统发展的必然。自动控制、计算机网络和通讯技术的融合,为实现控制和管理信息一体化提供了一条新思路,但也带来以一系列安全问题,如何保障网络控制系统的安全是当前控制网络信息建设的研究热点。文中通过分析网络控制系统的结构和对网络安全的要求,提出了将分布式入侵检测技术运用到网络控制系统的具体方案,并对相关技术和网络安全体系的建设进行了讨论。     

网络控制系统的研究现状与展望

控制回路通过实时网络闭环而成的反馈控制系统称为网络控制系统．由于控制回路 网络的存在，使得分析和设计网络控制系统变得复杂，传统的控制理论都要重新评估后才能应用到网络控制系统中．大量的文献从不同的角度对网络控制系统的分析和设计进行了研究．本文旨在对网络控制系统的研究现状进行介绍，并指出进一步研究的领域．     

基于TrueTime的网络控制系统的仿真研究

介绍了一种基于Matlab/Simulink的网络控制系统的理想仿真工具——TrueTime工具箱,本工具箱能够对网络控制系统的网络延时、网络参数、系统性能、控制方法等进行综合仿真研究,本文利用TrueTime工具箱搭建网络控制系统仿真平台,结合具体的仿真实例对常用的两种控制网络——以太网和令牌网进行仿真研究。仿真结果表明TrueTime工具箱可以较好地实现网络控制系统的仿真,并验证了以太网和令牌网的特点。     

控制系统网络化及控制系统与信息网络集成技术

控制系统网络化是控制系统发展的必然．本文对比了控制系统网络化发展三个主要 阶段的特点，分析了基于TCP/IP协议的开放嵌入式网络化控制系统的现状．不同控制网络系 统的集成是当前控制系统网络化的主要特点之一，本文阐述了多种控制网络互连与集成的方 法．控制网络与信息网络的集成具有重要理论和现实意义．从网络化发展的角度来研究控制 系统的发展，将更有利于自动控制、计算机网络和通讯技术的融合，为实现控制和管理信息 一体化提供了一条新思路．     

基于Matlab环境的网络控制系统仿真平台

网络控制系统NCS(NetworkedControlSystem)是一种分布式实时控制系统,网络控制系统的设计与研究涉及系统控制与网络调度两个方面,目前集成的控制与调度仿真工具很少。该文对网络控制系统的仿真平台进行了分析,给出了Matlab构建的网络控制系统框架,分析了网络控制系统仿真模型,介绍了一种基于Matlab的网络控制系统的理想仿真工具TrueTime。     

网络化控制系统的预测控制方法设计

网络化控制系统(NCSs)是一种通过实时化网络进行数据传输的控制系统.控制系统中的传感器、控制器、执行器等往往通过网络连接起来形成闭环控制系统.然而实际系统中由于带宽限制等客观因素,存在有因网络诱导延迟而引起的系统性能下降问题.考虑了前向通道,反馈通道中同时存在网络诱导时延情况下的网络预测控制(NPC)设计问题,提出了一种新的网络预测控制方法,用以克服网络诱导时延对系统性能带来的影响.     

网络控制系统的预测补偿

针对网络控制系统中存在长时延和数据丢包的情况,通过在控制器节点前设置缓冲器,并设计预估控制产生器和时延补偿器,提出了一种预测补偿控制方案,有效地克服了长时延、数据丢包和时序错乱问题对实际网络控制系统稳定性所造成的影响．证明了采用上述控制方案时闭环网络控制系统的稳定性,最后提供的仿真实例验证了该控制方案的有效性．     

以太控制网络技术与系统

本文讨论了工业控制系统的网络化、开放性发展方向,阐述以太控制网络技术与工业控制系统,探讨发展我国具有自主知识产权的控制网络技术与产业的策略.     

基于马尔科夫链的网络控制系统调度

网络控制系统数据包的丢失将导致控制系统性能下降与网络资源利用率降低。以马尔科夫链对网络控制系统的数据包丢失时延进行动态预测,并将它作为网络利用率的一个重要参数,利用反馈原理动态地调整网络控制系统控制任务周期,在线分配网络资源,实现调度与控制的集成,提高了网络资源的利用率与控制系统性能,仿真结果表明了该方法的有效性。     

计算机网络控制系统实验装置

本文扼要地阐述了自行开发的计算机网络控制系统实验装置。装置控制系统在逻辑结构上分为两层:现场设备层和网络控制层,PROFIBUS用于现场设备层,网络控制层采用工业以太网。文章对网络控制系统的设计思想、系统结构进行详细地分析和论述,并以模糊PID控制实验为例说明系统实验软件的设计方法。     

模糊PID在网络控制系统中的仿真研究

为了研究网络控制系统的特性,结合PID结构简单、稳定性好和模糊控制适应性强的特点,设计了模糊PID网络控制系统.综合分析了采样周期、时延、数据丢包率、网络传输速率、通信模式和扰动等主要因素对系统性能的影响,并给出了仿真曲线和分析结果.仿真结果表明,与PID网络控制系统相比,模糊PID网络控制系统具有较好的控制效果.利用TrueTime工具箱,该系统能够比较全面地分析网络控制系统的性能.     

基于truetime的网络控制系统时延分析与仿真

在分析了网络控制系统结构,研究了产生传输时延的原因并分析了网络控制系统传输时延的具体组成.利用了基于MATLAB/Simulink的truetime网络控制系统仿真工具,构建了一个以直流电机为控制对象的网络控制系统时延仿真模型,讨论了在无传输时延与有传输时延下,网络时延对控制系统性能的影响.