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．     

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.     

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.     

网络控制系统综述

本文回顾了网络控制系统的发展历史,介绍了网络控制系统的研究现状,在指出网络控制系统存在的问题的基础上,提出了未来网络控制系统的发展方向.     

时延网络控制系统的研究综述

系统介绍了时延网络控制系统的研究现状，包括时延网络控制系统的基本分析和控制系统的建模，并描述了目前针对时延网络控制系统的控制补偿策略。在此基础上分析了时延网络控制系统尚待解决的问题和一些新的研究方向。     

数据包丢失网络控制系统的保成本控制

针对同时具有不确定短时延及数据包丢失的网络控制系统,引入丢包补偿器补偿丢包对系统的影响,当发生数据包丢失时,控制器采用丢包补偿器产生的预估状态代替系统的真实状态计算控制量。同时考虑不确定短时延的影响,将网络控制系统建模为一类具有参数不确定的离散切换系统．利用线性矩阵不等式(linear matrix inequality,简称LMI)方法给出了系统的保成本控制器和丢包补偿器的协同设计方法,仿真结果表明所提出的方法是有效的。     

网络控制系统的最新研究综述

随着传感、信号处理和通信技术的快速发展,关于网络控制系统(Networked control systems, NCSs)的研究引起了极大的关注.本文拟回顾关于网络控制系统的最新研究进展. 为揭示反馈通信网络对控制系统的影响,主要讨论了为满足不同控制目的所需的各种网络条件, 例如: 在时变信道的环境下,保证线性系统可镇定性 所需的最低编码率;在间断观测的环境下,保证卡尔曼滤波器稳定性的临界丢包条件;在时不变连接图的环境下, 达到线性多自主体系统趋同性所需的网络拓扑结构;在通信资源有限的情况下,基于事件驱动的采样与控制方法等.     

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.     

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．     

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。     

基于模糊预测的网络控制系统研究概述

从分析网络控制系统(NCS)的基本问题入手,探讨了基于模糊和预测控制思想解决网络延时、网络拥塞、队列管理等NCS问题的途径和方法。通过对新型网络控制算法的分析,指出将模糊和预测控制技术有机结合是解决NCS问题的有效方法之一,并给出了几个有价值的研究方向。     

基于神经元控制的网络时延补偿策略研究

针对网络控制系统（NCS）中的不确定时延问题,在分析循环服务网络和随机争用网络的时延特性的基础上,提出了一种基于神经元控制器的时延补偿策略.该策略用神经元控制代替常规PID控制,无需建立网络控制系统的精确模型,利用神经元良好的学习能力来克服网络控制系统中不确定时延的影响,并对循环服务网络和随机争用网络这两类网络进行了仿真实验研究.仿真结果表明该策略能保证网络控制系统的良好性能.     

网络时延的模糊逻辑补偿方法的研究

当网络应用到控制系统中时,网络将引起时延,从而对闭环网络控制系统产生一些不利的影响,比如系统性能下降,系统不稳定等。本文介绍了通过在已有的PI控制器的基础上,再增加一个模糊逻辑补偿器来补偿网络控制系统中网络所引起的时延,其优点是不需要再重新设计已有的PI控制器,而只是简单地将模糊逻辑控制器的输出作为一个参数来调节PI控制器所提供的控制信号。文中采用了MATLAB/SIMULINK仿真,仿真结果表明了该方法的有效性。     

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。     

开放式网络控制系统仿真平台的研究与开发

分析了几种网络控制系统仿真平台的工作原理,在总结它们各自的优劣后,结合参与开发的一套现场总线控制系统,进一步开发出了基于工业以太网的网络控制系统仿真平台.上述平台能够真实再现工业现场网络环境,除被控对象采用数值程序模拟外,各功能节点均采用真实的物理节点,能够适应不同对象的仿真需求,并且网络规模易于调整、外部数据导入方便.仿真结果表明,在上述平台上进行网络控制系统仿真研究是有效的、正确的.     

网络控制系统中的时延分析

介绍了网络控制系统的概念,论述了网络控制系统中的基本问题并分析了网络控制系统中的网络诱导时延。     

Predictive Compensation for Stochastic Time Delay in Network Control Systems

This paper proposes a predictive compensation strategy to reduce the detrimental effect of stochastic time delays induced by communication networks on control performance. Values of a manipulated variable at the present sampling instant and future time instants can be determined by performing a receding horizon optimal procedure only once. When the present value of the manipulated variable does not arrive at a smart actuator, its predictive one is imposed to the corresponding process Switching of a manipulated variable between its true present value and the predictive one usually results in unsmooth operation of a control system. This paper shows: 1) for a steady process, as long as its input is sufficiently smooth, the smoothness of its output can be guaranteed; 2) a manipulated variable can be switched smoothly by filtering the manipulated variable just using a simple low-pass filter. Thus the control performance can be improved. Finally, the effectiveness of the proposed method is demonstrated by simulation study.     

网络控制系统中随机传输时延的预测补偿研究

This paper proposes a predictive compensation strategy to reduce the detrimental effect of stochastic time delays induced by communication networks on control performance. Values of a manipulated variable at the present sampling instant and future time instants can be determined by performing a receding horizon optimal procedure only once. When the present value of the manipulated variable does not arrive at a smart actuator, its predictive one is imposed to the corresponding process. Switching of a manipulated variable between its true present value and the predictive one usually results in unsmooth operation of a control system. This paper shows: 1) for a steady process, as long as its input is sufficiently smooth, the smoothness of its output can be guaranteed; 2) a manipulated variable can be switched smoothly by filtering the manipulated variable just using a simple low-pass filter. Thus the control performance can be improved. Finally, the effectiveness of the proposed method is demonstrated by simulation study.     

网络化控制系统的研究综述

通过实时数据通信网络形成闭环回路的控制系统称为网络化控制系统。文章系统地阐述了网络化控制系统的产生、发展及典型系统。通过当前的研究现状分析了网络化控制系统的结构及特性,特别是延迟特性。从不同的应用角度着重讨论了网络化控制系统的控制方法。最后指出了进一步的研究问题。