收藏本站
《华北电力大学(河北)》 2010年
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

网络控制系统调度与控制协同设计的研究

潘卫华  
【摘要】: 网络控制系统(Networked Control Systems,简称NCS)是近十几年随着控制技术、网络技术和计算机应用技术的飞速发展而出现的一种新的控制系统,现已成为自动化领域的一个前沿课题。本文在近年国内、外关于网络控制系统理论研究成果的基础上,研究了网络控制系统的控制算法、调度策略、控制与调度协同设计方面的部分问题,主要工作如下: 1.在研究网络控制系统的基本结构、特点和网络控制系统中存在的基本问题的基础上,从信息网络与控制网络的区别入手,分析了典型网络应用于控制系统的时延特性,得出不同网络的优缺点。然后分不同的节点驱动组合情况建立了其数学模型,并提出了一种优化建模方法,提高了模型精度。介绍了TrueTime工具箱的使用方法,设计了基于以太网络的仿真平台CAE_NCS,给出了仿真平台的设计结构、工作原理、程序流程。 2.在传感器节点采用时间驱动方式,控制器节点和执行器节点采用事件驱动方式的特定条件下,建立了具有迟延特性的状态空间预测模型,研究了预测函数控制算法在网络控制系统中的应用,使用该算法克服具有随机长时间网络传输迟延对系统的影响,效果较好。将具有不确定性传输迟延和数据丢包的网络控制系统视为灰色系统,研究了灰色控制理论在网络控制系统中的应用。 3.研究了网络控制系统的信息调度策略,针对基于优先权的网络环境,结合智能控制理论,设计了传感器和控制器均采用事件-时间混合驱动方式的控制网络体系结构,提出了一种基于BP神经网络和模糊反馈推理的两级调度策略。该调度策略的一级调度通过网路节点驱动方式和死区技术减少网络负荷,二级调度则利用基于模糊反馈原理来设计的信息调度器,动态调度节点优先级,保证了初始优先级较低的节点发送数据的公平性,仿真实验的结果表明了所提出策略的有效性。两级调度策略在减小了网络流量的基础上优化了信息优先级配置,提高了系统的控制品质。 4.进行了网络调度与控制协同设计的研究,提出了基于预测控制和优化采样频率的分层设计思想。设计了一个具有冗余控制器且控制器和执行器节点由事件驱动,传感器节点变采样频率的总线式网络控制系统模型。将网络控制系统视为灰色系统,传输网络和被控对象视为广义被控对象,为保证系统稳定且网络负荷适当,建立了传感器采样频率调度优化模型,并求解出最优采样频率,保证了网络控制系统的整体性能。
【学位授予单位】:华北电力大学(河北)
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2010
【分类号】:TP273

手机知网App
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 刘源;纪建伟;曹英姿;;短时延网络控制系统H_∞动态反馈控制器的设计[J];沈阳农业大学学报;2010年01期
2 曹永灿;张奇智;张卫东;;高阶模糊控制器在网络控制系统中的应用[J];计算机仿真;2006年08期
3 詹耀清;王武;杨富文;;一类测量数据丢失网络控制系统的混合H_2/H_∞控制[J];福州大学学报(自然科学版);2008年01期
4 刘磊明;武延坤;童朝南;;网络诱导延迟的量子化和增广对象向量方法[J];计算机工程;2009年07期
5 王武;林琼斌;蔡逢煌;杨富文;;随机时延网络控制系统的H_∞输出反馈控制器设计[J];控制理论与应用;2008年05期
6 王莉;郭伟;;分数阶PID控制在网络控制系统中的应用[J];南京信息工程大学学报(自然科学版);2009年04期
7 张小美;郑毓蕃;许建强;陆国平;;存在时延和数据丢失的网络控制系统的控制器设计[J];信息与控制;2006年03期
8 王武;林琼斌;杨富文;;具有数据丢失的网络控制系统的H_∞输出反馈控制[J];信息与控制;2007年03期
9 王武;詹耀清;杨富文;;一类网络控制系统的H_2方法[J];自动化学报;2008年02期
10 孙海燕;侯朝桢;;基于QoS的网络控制系统参数自适应模糊控制[J];无线电工程;2009年01期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 蒋红霞;徐凤霞;陆仲达;张金龙;;一种基于优先级表的网络控制系统混合调度算法研究[A];第二十九届中国控制会议论文集[C];2010年
2 刘怀;黄建新;曹弋;;基于令牌总线的网络控制系统中信息的优化调度[A];第二十六届中国控制会议论文集[C];2007年
3 梁涛;刘国利;孙鹤旭;雷兆明;;离散条件下网络控制系统中状态预估控制器的设计[A];第二十七届中国控制会议论文集[C];2008年
4 刘艺;孙鹤旭;雷兆明;张健;;具有时延和丢包的无线网络控制系统的设计[A];第二十七届中国控制会议论文集[C];2008年
5 华长春;楚艳钢;关新平;;基于主动丢包的无线网络控制系统反馈控制[A];中国自动化学会控制理论专业委员会B卷[C];2011年
6 王天堃;徐大平;韩璞;周黎辉;;预测函数控制在长时间迟延网络控制系统中的应用[A];第二十七届中国控制会议论文集[C];2008年
7 周川;吴益飞;陈庆伟;;一类随机时延网络控制系统的神经网络自适应容错控制[A];中国自动化学会控制理论专业委员会C卷[C];2011年
8 刘文斌;赖旭芝;吴敏;;基于时延在线检测的工业无线网络控制系统状态模糊估计[A];第二十七届中国控制会议论文集[C];2008年
9 周映江;孙长银;;多包传输网络控制系统的状态反馈控制[A];第二十九届中国控制会议论文集[C];2010年
10 梁涛;聂娜娜;孙鹤旭;雷兆明;;反馈与前向通道存在网络链接的控制系统稳定性研究[A];第二十七届中国控制会议论文集[C];2008年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 欧阳洁;南车时代电气 助城轨快车“中国造”[N];人民日报;2007年
2 矫阳;创新,开辟发展新天地[N];科技日报;2007年
3 刘麟;株洲南车时代电气:自主创新开辟发展新天地[N];经济日报;2007年
4 陈其珏;南车时代电气:为城轨烙上“中国印”[N];上海证券报;2007年
5 姚丹 记者 孙寰宇;“中国脑”打破国外垄断[N];吉林日报;2011年
6 赵金云姜敏;丹阳城区灯光实现远程控制[N];中国电力报;2007年
7 记者 徐皓;深圳灵蝶信息公司启动赴美上市计划[N];深圳特区报;2006年
8 卢其福;技术领跑辉映产业先锋[N];科技日报;2009年
9 高建锋;国内地铁首次采用国产制动系统[N];中国证券报;2007年
10 证券时报记者 刘征;中国南车中标上海城轨2号线项目[N];证券时报;2008年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 潘卫华;网络控制系统调度与控制协同设计的研究[D];华北电力大学(河北);2010年
2 陈文颖;网络控制系统的稳定性研究及调度策略[D];华北电力大学(北京);2010年
3 鄂大志;网络控制系统的时延分析、建模与控制[D];东北大学;2009年
4 李超;网络控制系统研究与设计[D];华北电力大学;2012年
5 魏玲;网络控制系统分析、建模与稳定性[D];东北大学;2008年
6 黎煊;网络控制系统的故障检测与容错控制[D];南京理工大学;2009年
7 杨丽;几类网络控制系统的建模与控制分析[D];燕山大学;2010年
8 刘艺;网络控制系统的脉冲建模与预测控制[D];河北工业大学;2011年
9 赵虹;基于自由权矩阵的网络控制系统分析与设计[D];中南大学;2011年
10 张捷;网络控制系统的故障检测与诊断技术[D];南京理工大学;2010年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 周小波;基于神经网络的网络控制系统主动容错控制技术研究[D];南京理工大学;2010年
2 温娉;网络控制系统的自适应控制研究[D];江苏科技大学;2010年
3 张翕;网络分数阶控制系统分析及其协同设计研究[D];北京交通大学;2011年
4 谈孟亭;具有丢包和时延的网络控制系统的分析与控制[D];南京大学;2011年
5 贺琳曼;基于FHM的一类非线性网络控制系统的控制研究[D];中国地质大学(北京);2011年
6 朱孔阳;网络控制系统的时延补偿策略研究[D];青岛科技大学;2010年
7 王庆领;输入饱和受限的网络控制系统分析与设计[D];中南大学;2010年
8 郭晓倩;网络控制系统的时延分析及PID控制器的设计[D];北京交通大学;2010年
9 张丽君;基于混杂建模和预测的网络环境下控制和调度的联合设计[D];北京交通大学;2011年
10 解建萍;基于广义预测控制算法的网络控制系统研究[D];华北电力大学(北京);2011年
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62791813
  • 010-62985026