具有通信约束的网络控制系统动态调度与H∞控制协同设计

针对一类具有通信约束的随机时延网络控制系统,提出一种基于试一次丢弃(try-once-discard,TOD)动态调度策略与鲁棒H∞控制器协同设计的方法.考虑通信约束和随机时延的影响,将系统建模为一类具有参数不确定性的离散切换系统,并采用切换系统和Lyapunov稳定性理论,给出了TOD调度策略下使闭环系统渐近稳定的鲁棒H∞控制器设计方法.最后通过仿真验证了方法的有效性.     

基于动态通信调度的网络化系统最优控制

针对存在介质访问约束的网络化控制系统,研究其中的控制和通信协同设计问题.将网络化控制系统建模为输入矩阵随介质约束而变化的切换系统,运用最优控制理论和切换系统分析方法,设计了可动态调度的最优控制器及实时切换规则,并分析了动态调度下闭环网络化控制系统的稳定性,最后通过仿真验证了该方法的有效性.     

网络控制系统中调度与控制的协同设计

网络控制系统是资源受限(带宽、时限)的系统,其控制性能不仅取决于控制算法而且与信息的调度密切相关.分析了网络控制系统中调度与控制的关系,对目前调度与控制协同设计的研究现状做了综述,从动态调度和静态调度角度总结了目前这一领域的研究进展,并提出了考虑调度与控制协同设计的反馈控制调度基本结构.     

资源约束系统的控制与调度协同优化方法

对于一类通信约束的网络控制系统, 应用通信序列的概念和混合逻辑动态的构架, 将其建模成一类集成控制和调度的资源约束系统模型. 采用线性矩阵不等式来描述离散周期系统的周期通信序列和H_∞ 控制的协同优化问题, 并用一种递增优化序列算法来求解优化的调度策略及其相应的渐近稳定及r指数稳定的H_∞控制器. 该算法结合线性矩阵不等式凸优化问题解决了调度与控制的协同设计问题, 同时也节省了搜索优化解的计算时间.     

一种分布式微型计算机控制系统的通信网络设计

一种小型分布式微型计算机控制系统通信网络的设计,包括网络的层次结构,通信协议及通信网络的实现.     

图像监控系统通信控制网络的设计与实现

本文给出了图像监控系统中通信控制网络的设计与实现。本文参考OSI七层网络协议标准和监控系统通信特性制定了一典型网络通信协议方案。方案采用RS-485通信标准，利用MSComm6．0控件实现监控中心与终端的网络通信控制。     

协同设计中可靠多播通信的研究与实现

文中研究了IP多播传输中现有的差错控制方法，提出一种适合协同设计的可靠多播控制方法，利用改进的基于NAK的ARQ重传机制来实现差错控制，并采用反馈信息抑制技术来解决由于进行多播可靠性控制而产生的“反馈内陷”问题，本方法能够实现多播数据的可靠传输，为协同设计系统提供可靠的多播通信支持。     

基于消息通信的同步协同设计技术

协同设计是CSCW在设计工作中的应用,协同设计工具应当有效地支持分布式产品开发,为协作用户提供在线的、实时的协同讨论和问题求解的环境。本文着重研究协同感知的同步协同设计技术。文章首先分析同步协同设计系统的功能模型,将同步协同设计系统划分成四个层次－－网络层、通信层、协作层和应用层,然后提出一个C／S结构的同步协同设计原型系统,并详细地讨论基于消息通信的显示同步和造型同步实现机制,可以较好地解决Internet网络环境下的实时性问题。     

实时以太网系统中控制与通信的协同调度方法

为了提高实时以太网系统的运行效率和通信实时性,在EPA（Ethernet for Plant Automation）确定性通信调度的基础上,提出了控制与通信的协同调度方法。该方法将EPA设备的通信宏周期划分成通信时间片和控制时间片,在系统中设置定时器,在通信时间片或控制时间片到达时,由定时器引发中断,在执行中断处理程序时获取当前时间,根据当前时间位于通信时间片内或控制时间片内来分别执行通信任务或控制任务。实验结果表明,该方法能够有效避免功能块的无效执行和数据的无效传输,提高系统的运行效率和通信实时性能。     

分布式网络化控制系统优化协同设计

网络化控制系统的性能不仅与控制器的设计有关还与网络QoS有密切的联系;针对基于CAN总线协议的多闭环控制系统共享网络带宽的控制与资源调度协同设计问题,首先给出连续控制系统性能指标与传输延迟、采样周期的近似线性关系,然后以此为目标函数,以不可抢占RM可调度性和控制系统稳定性为约束条件,分配网络带宽,使控制系统整体性能最优,并对得到的传输周期进行谐调化处理,提高网络利用率;采用资源预留方法在不影响周期数据实时性的前提下,保证非周期数据的平均响应时间;最后将协调设计结果应用于某基于CANopen协议的分布式控制实验系统,控制3组倒立摆,通过研究脉冲响应并已有的调度策略比较说明了所提出策略可以有效提高控制系统性能及带宽利用率.     

无线网络控制系统研究现状及方向

从基于无线传感器网络理论的无线网络控制系统的工业应用、控制方法设计、调度策略和通信协议的设计以及控制与调度协同设计等方面阐述了目前无线网络控制系统的主要研究内容和研究现状,并讨论了今后无线网络控制系统的研究方向。     

基于TTCAN 协议的网络控制系统静态调度算法的研究

基于TTCAN协议提出了一种静态调度算法,该调度算法从控制系统稳定性角度出发,在基本周期中引入了“同步相”和“异步相”的概念,有效利用了总线带宽并且避免了非周期信息对周期性信息造成的扰动,最后通过实验验证了算法具有较好的性能．     

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．     

Control with a random access protocol and packet dropouts

This paper investigates networked control systems whose actuators communicate with the controller via a limited number of unreliable channels. The access to the channels is decided by a so-called group random access protocol, which is modelled as a binary Markov sequence. Data packet dropouts in the channels are modelled as independent Bernoulli processes. For such systems, a systematic characterisation for controller synthesis is established and stated in terms of the transition probabilities of the Markov protocol and the packet dropout probabilities. The results are illustrated via a numerical example.     

Control of a group of systems whose communication channels are assigned by a semi-Markov process

This technical note is concerned with the problem of medium access constraint for a group of networked systems. The scheduling of each subsystem is defined by a stochastic protocol, which can be modelled by a semi-Makov chain with a time-varying transition probability matrix. The resulting closed-loop nonlinear systems are a semi-Markovian jump system with delay. Sufficient conditions for exponential mean-square stability of the resulting closed-loop systems are derived via a Lyapunov–Krasovskii method. Based on the stability criterion, the controller gain of each subsystem is designed. A simulation example is used to demonstrate the effectiveness of proposed method.     

小型集散控制系统的通信协议构造

阐述了基于小型集散控制系统的通信协议的体系结构，讨论了通信协议的实时响应方案可靠性。     

基于网络QoS的控制系统协同设计方法研究

针对网络环境下控制系统的协同设计问题展开研究. 首先应用工业网络特性建立了依赖于网络参数和控制参数的网络服务质量模型, 并且在此基础上分析了网络性能与控制性能的强耦合关系. 进而, 提出给定控制系统性能指标和网络资源受限条件下的控制参数和网络参数的联合优化设计方法. 最后通过实验证明本文方法的有效性.     

存在通信约束和时延的多输入多输出网络控制系统镇定研究

讨论了一类存在通信约束和时延的多输入多输出网络控制系统（NCS）的建模和控制问题.该NCS具有多个传感器和执行器，由于网络通信受限,在同一时刻只能允许部分传感器和执行器访问网络.传感器和执行器访问网络的过程可以用两个马尔可夫链来描述,并且在假设传感器—控制器时延和控制器—执行器时延均为短时延的情况下,将整个闭环NCS建模成一个具有两个模式的马尔可夫切换系统.基于LMI技术和李亚普诺夫方法,给出了闭环NCS随机稳定的充分条件,并给出了状态反馈控制器的设计方法.最后的数值算例验证了所提方法的有效性.