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。     

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。     

具有随机时延和丢包补偿的NCS的H∞控制

给出一个存在随机时延和数据包丢失的网络控制系统（Networked Control System, NCS）模型，并分析了其渐近稳定的LMI条件．为了降低数据包丢失对系统稳定性的影响，在系统中增加了补偿器，并建立了具有丢包补偿器和随机网络诱导时延的NCS模型．在此模型的基础上，给出了系统渐近稳定和γ次优、最优的充分条件，并且获得了系统最优H∞控制的输出反馈控制律．对同一算例进行Matlab仿真，结果表明具有丢包补偿器的NCS趋于稳定的速度更快．     

网络控制系统中动态调度策略与控制器的综合设计

针对CAN网下的网络控制系统（NCS），提出一种动态闭环调度策略．通过网络监测器周期地在线获取当前的网络服务质量，估计当前可利用的网络带宽等参数，实时地调整控制系统的采样周期以适应网络中信息流的变化。将采用动态闭环调度策略的变采样周期NCS建模为一类具有参数不确定性的离散系统，研究了系统的鲁棒稳定性和控制器的设计方法．仿真结果表明所提出的综合设计方法对改善网络的运行能力和保证系统稳定性是有效的。     

网络控制系统研究综述与前景展望

介绍了网络化控制系统（networked control system, NCS）出现的背景，综述了NCS面临的基本问题和现状，整理了近年来NCS分析与综合方面的研究成果和最新进展．描述了NCS的模型、特点、时延、丢包、稳定性、网络调度等内容，归纳了现有的研究方法．对TrueTime和NS2等仿真工具做了比较详细的阐述．最后，论述了NCS研究中尚待解决的问题，展望了网络控制系统未来的发展前景．     

网络控制系统的时延仿真研究与控制器设计

针对网络控制系统(NCS)中的随机时延问题,根据实际网络时延的分布情况,提出了一种新的具有随机时延的网络控制系统的建模方法-离散T-S模型,并用并行分布补偿原理(PDC)设计模糊控制器.同时提出一种新的模糊控制系统隶属函数的确定方法,利用Lyapunov定理和线性矩阵不等式(LMI)研究了系统的稳定性问题,给出基于LMI的模糊控制器的设计方法.最后通过仿真实例证明控制方法能够使具有时延的网络控制系统稳定.     

网络控制系统消息时延的仿真研究

网络时延是网络控制系统(NCS)面临的首要问题,由于受MAC机制、网络负载、网络调度等因素影响,该时延一般是时变和不确定的.传统控制系统仿真软件难以客观反映网络时延的变化,无法用于NCS时延的仿真分析.应用TrueTime仿真工具,对NCS网络时延的主体-消息时延进行仿真研究.首先,给出了利用TrueTime进行NCS仿真的结构框图,分析了TrueTime内核模块和网络模块的功能特点;其次,针对一个具体的NCS,建立了TrueTime仿真模型;最后,通过仿真试验,研究了NCS消息时延的变化特性,所得结论可以指导NCS的分析与设计.     

网络控制系统随机稳定性研究

研究了具有随机网络诱导时延及数据包丢失的网络控制系统随机稳定性问题. 本文用一个具有两个状态的马尔可夫链来描述数据通过网络传输时随机数据包丢失过程, 利用马尔可夫跳变线性系统理论, 将网络控制系统建模为一个具有两种运行模式的马尔可夫跳变线性系统, 给出了在状态反馈控制下网络控制系统随机稳定的线性矩阵不等式形式的充分条件, 最后用一个仿真示例验证了该方法的有效性.     

基于QoS的NCS网关调度研究

NCS网络控制系统是指控制回路通过网络进行闭合的反馈控制系统,网络的引进给控制系统的信息传输带来了延迟、信息丢失等问题,降低了控制系统的性能.针对这些问题,着重研究了将不同的子网络分为不同的Differentiated Service域(Ds域),对数据流使用QoS中的DS字节标签.按照不同服务等级,提出预留网络带宽、出口链路速率加权优先级分配等数据包流优化调度.通过MATLAB中的SIMUEVENTS对所提出的网关数据包流的优化调度策略进行仿真,并将仿真结果与基于传统以太网的NCS进行比较.     

数据仓库的填充与访问

数据仓库是连接底层数据源与上层应用的枢纽。该文介绍了数据仓库的填充(与数据源的连接)和数据仓库的访问(与应用界面的连接)技术,包括与数据库数据源和非数据库数据源的连接以及采用组件工具访问数据仓库的方式和实现方法。     

平行数据:从大数据到数据智能*

为了解决实际问题,大数据分析处理系统需要获取数据,然而实际场景中收集到的实际数据通常不完备.另外,大多数问题的解决方案通常是由问题引导或者仅仅进行数据分析,运行参数调整和设定带有较大的盲目性,难以达到应用的智能性.为此,文中提出平行数据的概念和框架,根据实际数据经计算实验产生真正的虚拟大数据,结合默顿定律,以期待的解决方案与问题进行广义对偶,引导大数据聚焦到实际问题.实际数据与虚拟数据动态互动,平行演化,形成一个虚实相生、数据动态变化的过程,最终使数据具备智能,进而解决未知的问题.平行数据不但是一种数据表示形式,更是一种数据演化机制与方式,其特色是虚实互动,所有数据的动力学轨迹构成了数据动力学系统.平行数据为数据处理、表示、挖掘和应用提供了一个新的范式.     

数据处理中的数据交换问题

为有效地解决实际问题,可能要使不同语言进行混合编程,这样就涉及到数据的传递和不同类型的数据文件之间的转换,这里讨论几种常用数据交换问题。     

数据仓库中的数据提取

数据仓库的思想和工具在企业中得到了越来越广泛的体现和应用,在当前典型的数据仓库应用中,数据仓库的填充或者说数据的提取,转换和加载是设计人员遇到的最大挑战之一,预计在数据仓库的设计过程中,80％的努力都将用于此过程。该文从工程角度介绍了数据提取、转换和加载的过程和实现方式,并介绍了4种可灵活应用的数据提取方法。     

数据仓库和数据挖掘

Making a business decision using data from severaldifferent enterprise databases can be complicated. Data warehousesconsolidate data into a central repository and give you the OLAP toolsnecessary to retrieve data pertinent to the solution.DefinitionA data warehouse is used to consolidate this data into a central storeand to arrange it to make analysis easier, which means the data is lessnormalized than your traditional application database. Data is typicallytransferred in batch to the centra…     

基于数据抽取器实现数据挖掘

通过定义ＳＯＬ数据挖掘抽取器,设计了数据挖掘算法和数据库管理系统的接口的框架体系。并通过一个常用的数据挖掘算法简单贝叶斯算法说明了这种标准的ＳＯＬ数据挖掘抽取器的适用性。     

数据仓库中数据质量控制研究

随着数据仓库的深入应用,数据质量问题成为关系到数据仓库建设成败和数据能否有效应用的重要关键问题。该文首先讨论数据仓库环境下存在的数据质量问题以及保证数据质量的重要性,然后提出数据质量的度量和评价指标,最后给出了数据仓库实施和运行过程中数据质量控制的数据质量成熟度模型和保证仓库数据质量的方法。     

数据转换过程的串行化方法

随着数据仓库和数据集成的发展,数据清洗的工作越来越多,用户在进行数据清洗时需要对数据的内容进行多次处理。在设计清洗的建模过程中,用户可能对同一个数据进行多次的清洗和转换处理,由于步骤多,用户往往不知道清洗和转换步骤出现错误。该文对前述问题进行论述,并针对这种清洗和转换处理中的赋值冲突和范围冲突提出解决方法。     

面向客户数据仓库的数据集成方法

数据集成问题是建立数据仓库过程中的重要问题之一，而客户资料又是其中最难以集成的数据，对于该问题目前还没有一个很好的解决方法。我们总结在实际实践中取得的经验，提出了一套切实可行的解决方案，同时兼顾了集成效率和准确率两方面因素，实际应用效果比较理想。     

数据集成中数据项与数据元匹配算法

近年来,随着数据元标准的建立,数据元在各行各业的数据集成过程中担任着重要角色,用于规范数据库、报表、文档中的数据项,实现各种数据源之间的映射。分析数据元的结构,提出一种数据项与数据元匹配算法,该算法基于编辑距离算法,融合最长公共子序列、权重、词语重心后移等思想,实现数据项与数据元字典中数据元的相似度计算,利用排列组合原理对匹配速度进行优化。以中石化标准数据元为实验数据进行实验,验证了该匹配算法的有效性。