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《浙江大学》 2006年
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开放式网络控制系统的研究与应用

陈宁宁  
【摘要】:开放式网络架构下的网络控制系统是一项综合性网络应用,在底层控制上属于闭环网络控制系统研究的范畴,在体系结构上体现了分布式控制的特点,在系统的设计上需要对网络性能和控制器设计进行综合考虑。本文基于非线性时变网络控制系统为研究对象,在网络协议、网络时延特性分析与预估、非线性控制方法等方面开展研究。 首先,本文作者从网络控制系统的历程入手,简要地回顾其发展历史,总结了一般规律,将开放式网络控制系统作为主要的研究内容。 网络控制系统作为信息技术与传统控制系统相结合的产物,通信协议很自然的成为关键要素。于是,在随后的第二章里,作者对目前网络控制系统常用的协议进行了对比分析,认为虽然出现了很多改进后的协议或是专用协议,以使其适于网络控制系统的需求,但这些改进后的协议有很多的专用限制要求和封闭性条件,而这和越来越明显的网络控制系统开放性发展趋势不一致,难以进行大范围的推广和应用。网络控制系统的开放性需要我们在通用协议的基础上加以改善,更为有效地满足人们对系统的充分应用。最后采用一种分布式计算技术XML-RPC:一种基于消息的远程编程方式,实现了一种新的远程设备数据采集和控制方法,并开发出相应的开放式远程控制系统。 然后本文对网络控制系统分析的核心:时延问题,包括时延的产生机理,时延模型,时延估计以及相应的控制策略和稳定性分析进行了阐述。接下来,作者从网络结构的角度出发,以Internet为网络架构对时延进行研究和分析,并加以预估。虽然Internet的控制机制和行为特征日趋复杂,使得对其越来越难以认识和把握。但是其特征可以通过它所承载的网络流量的特性反映出来,所以研究网络流量的动态特性,有助于揭示现代互联网络的工作机理,从而对基于Internet的网络控制的时延尤其动态时延有较好的把握。 最后,本文集中在控制策略方面,针对开放式网络控制系统的非线性时变特点,分别与鲁棒控制理论和多模型理论相结合,提出了各自新的算法。在应用前者时,建立了一时变多时延网络控制系统对象模型,结合应用于时滞系统的鲁棒控制理论,通过求解线性矩阵不等式,在满足一定性能要求条件下给出静态状态反馈控制,使得闭环网络控制系统二次型稳定并满足相应的性能指标。
【学位授予单位】:浙江大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2006
【分类号】:TP273.5

【引证文献】
中国期刊全文数据库 前1条
1 李博;周穗华;;基于UML建模的通用水下探测系统开发[J];计算机技术与发展;2011年04期
中国博士学位论文全文数据库 前1条
1 张宏礼;基于时变采样周期的网络控制系统稳定性分析与综合[D];东北大学;2009年
中国硕士学位论文全文数据库 前4条
1 任雪梅;网络控制系统的分析及模糊PID控制方法研究[D];郑州大学;2012年
2 槐博超;基于PC/104的嵌入式智能控制器的研究[D];河北工业大学;2007年
3 杨琨;基于CAN总线的智能检测系统的研究[D];西安科技大学;2008年
4 郭鹏;嵌入式机电控制系统启动过程时间分析及优化实现技术[D];重庆大学;2010年
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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中国重要会议论文全文数据库 前10条
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中国博士学位论文全文数据库 前10条
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中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 刘经纬;基于DSP的VS1-12/M型永磁真空断路器同步控制系统的研究[D];河南理工大学;2010年
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9 房传礼;基于RS485总线的污水处理自动监控系统的研究[D];郑州大学;2010年
10 刘鹏;直流蒸汽发生器压力控制方法研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
【同被引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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中国博士学位论文全文数据库 前6条
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中国硕士学位论文全文数据库 前10条
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【二级引证文献】
中国期刊全文数据库 前1条
1 郝寿朋;刘瑞玲;;基于CAN总线的数据采集与控制系统设计[J];现代电子技术;2011年08期
中国硕士学位论文全文数据库 前8条
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【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前4条
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【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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中国硕士学位论文全文数据库 前10条
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4 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
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7 司美玲;网络控制系统性能的仿真分析及采样周期的优化[D];兰州大学;2011年
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10 徐军辉;车身网络控制系统关键技术的研究与实现[D];哈尔滨工业大学;2010年
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