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。     

一种网络资源受限情况下的NCS 反馈调度方法

在网络控制系统中,网络负载的加重会使网络资源变得有限,从而使各个子系统的控制性能变 差．为了改善这一情况下系统的控制品质（quality of control, QoC）,本文提出了流动式死区反馈调度方法．通 过对死区节点的动态选择和对死区范围的连续分配,整个系统在网络资源有限的情况下总的控制品质得到了 提高．仿真结果表明,在网络资源紧缺时,该方法采用的流动式死区思想和死区范围连续化思想对系统QoC 的提高是有效的．     

基于动态调度的网络控制系统设计方法

针对网络控制系统中存在多回路共享网络资源的问题,本文提出一种基于反馈和预测机理的动态调度策略,根据当前的网络状态在线调整控制系统的采样周期,以适应当前网络中信息流的变化,达到改善网络运行性能的目的．采用动态调度策略的网络控制系统为不确定变采样周期系统,经过等效变换,将系统等效为一类具有参数不确定性的离散系统．基于建立的模型,给出系统的鲁棒控制器参数化设计方法,并通过仿真实例验证了所提方法的有效性．     

基于灰色预测的网络控制系统协同优化反馈调度策略研究

研究了网络控制系统的反馈调度问题;在调度器的设计过程中,采用灰色预测方法来获取网络可利用资源,以调整网络控制系统各回路中传感器的采样周期,从而达到各回路网络资源的优化配置,有效减小网络控制系统中的诱导时延,极大地改善了动态网络环境,克服了现有静态调度方法的不足;最后,通过仿真分析证实了所提理论的有效性.     

网络控制系统的性能优化研究

网络控制系统(NCS)是基于网络的分布式控制系统。文章结合网络调度和系统控制,以网络的可调度性和系统稳定性为约束条件,给出了NCS的性能优化模型,并利用基于Matlab/Simulink的实时控制系统仿真软件包True Time对其进行了仿真。仿真结果表明:该方法既提高了控制系统的性能,又优化了网络调度性能,提高了网络资源的利用率。     

带宽受限的CAN总线对数量化调度策略

研究了使用量化技术解决控制器局域网络（CAN）总线网络控制系统的带宽受限问题.首先,建立了多控制回路的网络控制系统模型,该模型综合考虑了采用对数量化器对采样信号进行量化和Bernoulli随机网络丢包过程.并针对量化误差和数据丢包,设计了控制器和观测器使得闭环系统指数均方稳定.然后根据控制性能最优化要求,设计了在带宽受限情况下的反馈网络调度器,提出了量化反馈调度策略.最后通过对3个独立控制回路组成的CAN总线系统进行仿真实验,验证了此调度策略的有效性和可行性.     

网络化控制系统的故障诊断与容错控制

介绍了网络化控制系统几类故障诊断与容错控制方法的基本思想。故障诊断与容错控制对于控制工程实践特别是对安全性有严格要求的控制系统是十分重要的。网络化控制系统通过共享网络资源实现控制而带来了各种优越性的同时,也给传统的控制理论带来了新的挑战。因此需要发展适用于此类异步的、基于信包的控制系统的控制理论与技术。网络化控制系统基于数学模型的故障诊断问题,在建立恰当的网络化系统模型后,可转化一类特定的时延系统故障诊断问题。     

一类多时滞状态网络控制系统的稳定性分析

由于多个传感器和执行器节点同时竞争有限的网络资源,导致了网络控制系统具有多个时变时延状态的特性,进而使网络控制系统的分析和设计变得非常困难.针对此类网络系统,推导出一种判定系统渐进稳定的方法.在建立的多时延网络控制系统模型的基础上,利用Lyapunov-Krasovskii泛函理论和线性矩阵不等式技术推导出系统渐进稳定的充分条件,并给出了用LMI工具箱求解最大时延上界的步骤和方法.最后仿真算例证明了该方法的有效性和实用性.     

谈如何培养学生的网络自主学习能力

随着社会的发展和教育信息技术的发展,以网络为主的学习模式逐渐形成.就目前来说,网络已经基本覆盖了每一个角落,特别是移动网络的发展,使得人们更加方面上网,利用网络资源.然而,我们也知道,网络就是一把双刃剑,既能给人们带来益处,提供便利,也能给人们带来害处,特别是青少年沉迷网络的问题,尤为突出.然而,信息技术教育并不仅仅是让学生们掌握相关的信息技术,同时还要重视培养学生的网络自主学习能力,充分利用好网络资源,充实自己.     

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.     

网络化控制系统的时变采样及反馈调度策略

多处理器网络化控制系统中,信息传输的时延是使控制性能变差的主要原因之一。改进型混合调度算法通过在一个基本采样周期内的多次采样,形成时变的采样周期,缩减信息传输的截止期,可使信息传输的时延大为减少;同时构建网络化控制系统的反馈调度模型,通过调节基本采样周期,及时调度信息传输,能使网络的空闲时间始终保持在一个合理状态。仿真结果表明,网络利用率有所提高,网络化控制系统的动态性能有所改善。     

多回路网络化控制系统级联反馈调度

针对动态环境下的多回路网络化控制系统，本文基于反馈控制与网络调度协同设计的思想，提出一种级联反馈调度策略．以优化系统整体控制性能为目标，根据可用带宽资源的动态变化，对控制回路采样周期进行在线调节，将截止期错过率控制在期望的较低水平，并对可用带宽进行优化分配．仿真实验结果表明，相对于传统设计方法，该方法能够明显改善整体控制性能．     

网络控制系统的调度概述

首先回顾了两种典型处理器任务调度方法，并比较了CPU调度与网络调度的异同．然后，着重分析了网络控制系统的调度研究现状．接着，阐述了控制网络调度协议的类别和工作特点．最后，对控制网络调度研究的发展方向予以展望．     

Feedback scheduling of model-based networked control systems with flexible workload

In this paper, a novel control structure called feedback scheduling of model-based networked control systems is proposed to cope with a flexible network load and resource constraints. The state update time is adjusted according to the real-time network congestion situation. State observer is used under the situation where the state of the controlled plant could not be acquired. The stability criterion of the proposed structure is proved with time-varying state update time. On the basis of the stability of the novel system structure, the compromise between the control performance and the network utilization is realized by using feedback scheduler.Examples are provided to show the advantage of the proposed control structure.     

一种面向数控系统的动态反馈调度模型

由于数控系统的动态特性,其运行过程中可能会发生处理器过载现象.开环的调度算法无法在处理器过载时仍然保持系统的稳定,从而对加工精度造成影响.为了提高数控系统的稳定性,本文针对数控系统的混合任务集提出一个闭环的反馈调度模型.并通过实验对模型的有效性进行了验证.实验结果表明,该调度模型能够提高数控系统的稳定性.     

多链路时延反馈共享令牌流量拥塞控制

流量调度的目标是提高网络资源的利用率,改善网络应用的性能,针对多链路环境下流量控制机制存在的问题,设计了一种多链路共享令牌缓冲池流量调度模型,分析了链路中数据传输时延特点,提出一种基于时延反馈信息的共享令牌流量拥塞控制算法,根据链路时延选择函数对多链路进行反馈流量调度。实验结果表明,该算法可以有效地减少数据在链路访问延时,而且链路流量的平滑性、带宽利用率等都比其他传统调度算法要好,适合于高性能宽带接入链路流量控制的应用。     

基于调度的网络化运动控制系统研究*

网络化运动控制系统是资源受限（带宽、时限）的系统,资源的有效调度对系统性能至关重要。在分析网络化运动控制系统的典型结构和数学模型的基础上,综述了目前网络化运动控制系统中涉及调度问题的研究现状,并提出了基于网络调度的调度与控制协同设计的研究方法。