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带有异步特性的网络化控制系统的研究

网络化控制系统(Networked Control System,简称NCS)是指通过公共的连续网络将反馈环连接起来的实时控制系统;或者,通过通信网络将传感器、执行器、控制器互相连接起来的分布式控制系统。由于网络化控制系统中信息的传输是通过通信网络进行的,而网络的带宽总是有限的,因此,网络化控制系统存在网络时延、丢包、多网络通道传输/多包传输等基本问题。除此以外,时变传输周期、网络调度、单包传输、误码与错序等也都是网络化控制系统中要考虑和分析的问题。本论文主要对带有异步特性的网络化控制系统进行研究,并对带有大时延的网络化控制系统进行状态反馈及预测补偿设计。论文首先对同时存在网络时延、丢包、单包/多包传输问题的网络化控制系统建立了三种数学模型(单包传输单通道,单包传输双通道,以及多包传输单通道的网络化控制系统),将系统建模为带有速率约束的异步动态系统,并进行了稳定性分析。针对以上所建立的网络化控制系统的三种数学模型,论文进行了预估  (本文共140页) 本文目录 | 阅读全文>>

江苏科技大学
江苏科技大学

具有时延、丢包和多包传输的网络控制系统故障检测

目前,网络控制系统已凭借其优势在农业、工业等方面有着广泛应用,极大的改善了人民的生活水平。但是,网络的引入同时也引发了新的问题,这些问题会对系统产生影响,导致系统性能降低甚至不稳定。又由于控制系统的规模在增大,复杂度在提高,就使得人们对系统的安全性与可靠性有了更高的要求,因为一旦这类系统出现故障,如若不能被及时检查到并排除,很可能会造成重大的人员伤亡与财产损失。因此,对网络控制系统故障检测的研究有重大意义。本文分别针对时延、丢包、多包传输的网络控制系统,研究其故障检测问题,并通过数值仿真验证所提方法的有效性。首先,针对带有时变时延的网络控制系统,研究其故障检测问题。通过设计基于观测器的故障检测滤波器,将故障检测问题转变为H_∞滤波器求解问题,基于Lyapunov稳定性理论得出H_∞滤波器存在的充分条件。构造闭环控制系统,利用线性矩阵不等式分析系统的稳定性。构造残差评价函数阈值,通过故障检测逻辑判断故障的发生。通过仿真验证方法的有...  (本文共67页) 本文目录 | 阅读全文>>

东北大学
东北大学

基于多包传输网络控制系统的稳定性分析与控制器设计

网络控制系统中的多包传输问题作为一个理论性与技巧性并存的课题,得到了国内外专家学者的广泛关注,并且已经取得了丰硕的成果。由于网络控制系统在采用多包传输方式时会受到网络诱导时延和数据包丢失等因素的影响,这些因素会降低系统的性能甚至导致闭环系统不稳定。因此,本文基于异步动态系统理论及Lyapunov稳定性理论,以线性矩阵不等式、Schur补引理为主要处理手段,研究动态输出反馈MNCS的建模、指数稳定和控制器的设计问题。同时,由于在实际的MNCS中,不但要求MNCS能够稳定的运行,而且要求MNCS满足一定的性能指标。所以,本文在研究系统稳定性的基础上,进一步研究多包传输网络控制系统的保性能控制问题。具体内容概述如下:首先,,概述本课题的研究背景和意义,对NCS的基本问题和研究现状做了较为全面的回顾和总结。之后,介绍了一些重要理论、主要引理等预备知识,为整编论文的研究奠定理论基础。其次,研究传感器与控制器、控制器与执行器之间均采用多包传...  (本文共74页) 本文目录 | 阅读全文>>

《空军工程大学学报(自然科学版)》2018年03期
空军工程大学学报(自然科学版)

多包传输机制下航空发动机分布式控制系统故障检测

考虑航空发动机分布式控制系统中,传感器与控制器间采用多包传输机制,传感器节点将测量数据封装为多个数据包发送给控制器,在每一采样时刻,同时产生的多个数据包只有一个能够发送,不能发送的数据包则被数据总线丢弃,针对这种情况,设计了神经网络预估...  (本文共6页) 阅读全文>>

《华北电力大学学报(自然科学版)》2019年06期
华北电力大学学报(自然科学版)

多电机多包传输分布式控制系统故障检测优化策略

为同时提升故障检测的故障灵敏度和噪声鲁棒性,针对具有双通道多包传输的短时变时延多电机分布式控制系统,提出了一种基于改进自适应混沌果蝇优化算法的传感器故障检测观测器优化设计方法。首先将双通道多包传输转化为切换系统,短时变时延视为一...  (本文共9页) 阅读全文>>

《周口师范学院学报》2016年02期
周口师范学院学报

SAE J1939多包传输协议及应用分析

描述一种SAE J1939-21协议应用于商用车车载CAN网络系统设计过程的多包数据传输协议...  (本文共5页) 阅读全文>>