控制系统通信网络实时性问题的分析

实时性问题在工业控制领域具有十分重要的地位,本文首先介绍了控制系统网络实时性的概念以及影响工控网络实时性的几个要素,进而列举了网络实行性问题的对象模型,并且对模型做了深入的分析,阐术了满足网络实时性要求的各方面因素,有利于大家对不同的控制系统进行网络实时性问题的分析。     

基于现场总线的智能照明控制系统分析与探讨

综观市场中不同厂家研发生产的智能照明控制系统,绝大多数都是基于现场总线技术组建的控制网络,因此,本文从现场总线的角度分析了智能照明控制系统的特点,讨论了基于现场总线的智能照明控制系统的网络结构以及各网络节点的功能.同时对市场中现有智能照明控制系统的技术参数做了综合比较,并简单地介绍了这些产品的现场总线类型或有关通信协议.     

网络控制系统稳定性分析和控制方法

随着大规模集成电路技术的提高,网络通讯技术的成熟及对大规模系统和远程式控制系统的需要,网络控制系统越来越受到人们的青睐。网络控制系统具有高的性价比和很大的灵活性,因此它逐渐被应用于工业控制中。在网络控制系统中不可避免地存在网络时延,它降低系统的性能或使系统变得不稳定,要设计控制器使系统具有期望的性能,是一件具有挑战性和吸引力的工作。为了给初步进入网络控制系统研究的人员提供一些必要的知识,分析了网络控制系统的结构、原理,网络控制系统中延时的来源及近年来有关网络控制系统的一些控制和稳定性分析方法。     

网络控制系统研究综述(Ⅱ)

系统地介绍了网络控制系统出现的背景和研究内容,综述了网络控制系统的研究现状.网络控制系统作为涉及网络和控制的交叉学科,涉及的内容相当广泛.在上一篇中,介绍了网络控制系统出现的背景,从网络的角度对网络控制系统进行了讨论.在本篇中,将从控制的角度对网络控制系统的建模与控制器设计、可靠性和安全性等进行讨论,进一步对网络控制系统总体性能的提高进行了讨论,并分析了网络控制系统研究中尚待解决的问题以及一些新的研究方向.     

网络控制系统研究综述(II)

系统地介绍了网络控制系统出现的背景和研究内容 ,综述了网络控制系统的研究现状。网络控制系统作为涉及网络和控制的交叉学科 ,涉及的内容相当广泛。在上一篇中 ,介绍了网络控制系统出现的背景 ,从网络的角度对网络控制系统进行了讨论。在本篇中 ,将从控制的角度对网络控制系统的建模与控制器设计、可靠性和安全性等进行讨论 ,进一步对网络控制系统总体性能的提高进行了讨论 ,并分析了网络控制系统研究中尚待解决的问题以及一些新的研究方向。     

网络控制系统研究综述(I)

系统介绍了网络控制系统出现的背景和研究内容 ,综述了网络控制系统的研究现状。在本篇中 ,介绍了网络控制系统出现的背景 ,从网络的角度对网络控制系统的体系结构与协议、时延分析与网络调度、数据包传送与通信约束问题以及系统与信息集成等进行了讨论     

控制网络及其关键技术分析

在分析控制网络的形成及作用的基础上,提出了控制网络的一般通信协议模型,探讨了控制网络的实时性、可靠性及安全性等关键问题。讨论了主要类型的有线和无线控制网络技术,对比分析典型现场总线的技术特点,并针对以太网在控制系统中的应用,总结提出了工业以太网的实时性、应用层协议、安全性、服务质量、本质安全与安全防爆等技术难点。对无线通信网络在控制系统中的应用也进行了探讨。     

网络控制系统的通信机制分析与应用

对基于通信网络的控制系统展开研究,提出网络控制系统NCS(NetworkedControlSystem)的概念,描述其结构特点及功能分配,指出它是控制与信息的和谐统一。对NCS的通信机制进行重点研究,分析了信息的流动过程,时延的产生及构成。对由于通信网络的参与引起的控制系统性能的变化进行了讨论。结合水力发电机组状态监测的实际,提出了一种具有LonWorks 交换式以太网结构的NCS,并对其进行了阐述。     

网络准入控制系统在电网企业献应用研究

随着电力企业信息化程度的不断提高,企业对信息网络的依赖程度越来越高,网络内部不安全因素对信息安全的危害越来越大。文章介绍了网络准入控制技术的研究现状与发展,及目前常见的网络准入控制技术的特点,并分析了其优点及不足之处。此外,还介绍了网络准入控制技术在电网企业的应用情况,结合云南电网公司网络准入控制系统的部署情况,指出了云南电网网络准入控制系统目前在无线网络准入控制、设备准入控制、虚拟化应用支持、非Windows系统平台支持中存在的不足,需要对其不断地进行完善。     

EDPF-NT分散控制系统在1000MW机组中的应用

简要介绍了EDPF-NT控制系统的结构特点,以及在国电谏壁发电厂1 000 MW机组中的基本网络布置、控制系统硬件组成及控制策略,分析了该控制系统运用中存在的优缺点。     

基于TCN动车组牵引电机控制系统建模方法研究

针对动车组交流异步牵引电机的空间分布性特点,讨论了基于列车通信控制网络(TCN)的牵引电机控制系统建模方法。采用输入输出反馈线性方法对牵引电机的5阶非线性模型进行线性化和解耦,之后将其引入基于TCN的动车组网络控制系统,并考虑了网络控制系统中的网络延迟。使用动态输出反馈控制方法,得到网络化的异步牵引电机控制模型。运用Lyapunov稳定性理论对闭环控制系统进行了稳定性分析,给出了系统的渐近稳定条件。     

具有非线性扰动的网络化随机系统鲁棒控制

针对具有非线性扰动的网络化随机系统的鲁棒控制问题,考虑到反馈控制环中由于实时通讯网络的存在会不可避免地出现网络诱导时延和数据丢失现象,建立了连续时间网络化随机系统模型.在此基础上,设计了状态反馈控制器,使得闭环系统最终均方有界.利用广义系统变换和Lyapunov-Krasovskii泛函方法,得到了闭环系统最终均方有界的充分条件,证明了理想的状态反馈控制器可以通过求解线性矩阵不等式得到.该方法可推广到以双线性随机系统为受控对象的网络化控制系统的镇定控制器设计中.     

内模网络控制系统稳定性

在网络控制系统中随机延时的存在使系统的性能变差甚至不稳定.本文重点分析内模网络控制系统中存在的延时对系统性能的影响;从连续系统、状态空间的角度出发利用劳斯稳定性判据、李亚普诺夫方法判断系统的稳定性,给出了保持系统稳定的最大允许延时阈值.为了使内模网络控制系统获得良好的性能,在内模网络控制系统中加入延时预测环节,并分析了延时预测对系统稳定性的影响.仿真表明本文提出方法的有效性.     

Guaranteed cost control of networked control systems based on delta operator Kalman filter

In this paper, the problem of guaranteed cost control for networked control systems is addressed by using delta operator Kalman filter approach. To cope with network‐induced delays and packet dropout, we take into account the quality‐of‐service of networks. The networked control system is described as a kind of delayed Markovian jump delta operator systems. Sufficient conditions for the solvability of underlying problem are derived in terms of linear matrix inequalities. A numerical example is given to illustrate the effectiveness of the developed techniques. Copyright © 2012 John Wiley & Sons, Ltd.     

大延时网络化控制系统保性能控制

针对事件驱动方式下的大延时网络化控制系统控制性能下降的情况,建立了时钟驱动方式的网络化控制系统模型,提出了一种基于状态预估的保性能控制设计方法.基于李亚普诺夫稳定性理论,设计了大延时时钟驱动方式的保性能控制器,使得系统在大延时的情况下仍能保证稳定并具有一定的控制性能,仿真算例验证了这种控制器的可行性.     

Limits of control performance for distributed networked control systems in presence of communication delays

In terms of computational complexity and fault tolerance, distributed networked control systems (DNCSs) is favorable for large‐scale processes. However, it poses additional limitations on the achievable control performance, especially when communication delay is present. The conventional minimum variance (MV) benchmarks mainly consider the limitations caused by the system itself and can give overly estimates of achievable performance when applied to the systems under distributed networked control. This paper proposes a solution to the MV benchmark for DNCSs considering both system time delays and time‐invariant communication delays. Furthermore, lower and upper bounds of the MV benchmark are proposed to assess the performance of DNCSs when there are time‐varying communication delays. These results are useful for evaluating the potential performance improvement if a DNCS is implemented to replace a decentralized control system. The proposed results are illustrated by a simulation example.     

基于SJA1000的CAN站点分布式消息调度策略的实现研究

在网络化控制系统中,从消息调度的角度出发实现系统的控制是一种有效的方法。为了便于将分布式消息调度策略应用于实际系统,提出了一种基于SJA1000的CAN站点的分布式消息调度策略的实现方法。实验结果证明该文提出的方法是可行的和有效的。     

基于复杂网络的作战系统结构研究

应用复杂网络理论结合军事理论,分析了作战系统中各种实体之间的静态关系及随着作战态势变化的动态关系形成作战系统整体网络的机制.研究了信息化作战系统由侦察力量、指挥机构和攻击力量以及目标通过侦察、指挥控制和交战3个子网络联系成的系统整体网络的一般结构,探讨了运用邻接矩阵度量网络效果的方法.通过几个例子验证了信息化作战系统比传统作战系统具有更大网络效果,并从作战系统网络结构方面对比分析了原因.