網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)的概念_網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)分析與控制_網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)與應(yīng)用

《網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)的概念_網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)分析與控制_網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)與應(yīng)用》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在應(yīng)用文檔-天天文庫。

1、網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)的概念_網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)分析與控制_網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)與應(yīng)用　　　　網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的廣泛應(yīng)用,對控制系統(tǒng)的理論和應(yīng)用都提出了新的挑戰(zhàn),同時也帶來了嶄新的研究機(jī)遇和發(fā)展空間。網(wǎng)絡(luò)控制是在這種氛圍下發(fā)展起來的。與常規(guī)的控制技術(shù)相比，網(wǎng)絡(luò)控制不論是在理論上還是在應(yīng)用上，都有其自身的特點，例如數(shù)據(jù)傳輸時間的非定常性、數(shù)據(jù)傳輸?shù)姆峭暾浴⒎怯行蛐?、非確定性等等。這些特點給控制及相關(guān)學(xué)科領(lǐng)域的學(xué)者帶來了新的課題，需要進(jìn)一步研究和探討?！　、啪W(wǎng)絡(luò)控制特點　　網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)通常具備下述特點　?、俜嵌ǔＰ?。數(shù)據(jù)到達(dá)的時刻不再是定常和有規(guī)則的,更不能再用簡單的采樣時間來刻畫?！　、诜峭暾?/p>

2、。由于數(shù)據(jù)在傳輸中可能發(fā)生丟失和出錯，數(shù)據(jù)不再是完整的，當(dāng)然數(shù)字控制中也可能有類似的現(xiàn)象，但在網(wǎng)絡(luò)控制中發(fā)生的可能性要大得多?！　、鄯怯行蛐?。由于網(wǎng)絡(luò)傳輸時間的不確定，先產(chǎn)生的數(shù)據(jù)可能遲于后產(chǎn)生的數(shù)據(jù)到達(dá)遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)。因此,數(shù)據(jù)到達(dá)的次序可能不再遵守原有的時間順序?！　、芊谴_定性。由于數(shù)據(jù)到達(dá)的隨機(jī)性，整個控制過程已不再是一個確定性的系統(tǒng),而是一個隨機(jī)系統(tǒng)?！　@樣一類系統(tǒng)，需要用現(xiàn)有的控制理論成果，如時延控制、魯棒控制、自適應(yīng)控制等等，或者引入新的方法去研究其穩(wěn)定性、可控性、可觀性、魯棒性等系統(tǒng)特性，以及相關(guān)算法的收斂性、收斂區(qū)域、收斂速度等等。　　　?、凭W(wǎng)絡(luò)

3、控制結(jié)構(gòu)　　根據(jù)系統(tǒng)構(gòu)成，網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)通常具備如圖1所示的結(jié)構(gòu)或圖2所示的結(jié)構(gòu)。其非定常性、非完整性、非有序性和非確定性體現(xiàn)在反饋傳輸和決策傳輸兩個環(huán)節(jié)中?！　　　　　　　　　D1網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖一　　　　　　　　　　圖2網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖二　　在圖1所示的網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)中，遠(yuǎn)程遙控制器直接與廣義受控對象相連。這種結(jié)構(gòu)中有如下情形發(fā)生　?、佼?dāng)網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)难訒r遠(yuǎn)小于系統(tǒng)的時間常數(shù)時，基于網(wǎng)絡(luò)的直接控制系統(tǒng)可以看作是一個由網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸而造成的純延時系統(tǒng)；　?、诋?dāng)網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)难訒r遠(yuǎn)大于系統(tǒng)的時間常數(shù)時，基于網(wǎng)絡(luò)的直接控制系統(tǒng)將不穩(wěn)定，無法實現(xiàn)控制目的；　?、郛?dāng)網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)?/p>

4、延時與系統(tǒng)的時間常數(shù)相差不多時。基于網(wǎng)絡(luò)的直接控制系統(tǒng)的行為將變的不確定并較為復(fù)雜?！　≡谶@種網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)中，基本設(shè)計思想應(yīng)當(dāng)是“當(dāng)?shù)睾唵?，遠(yuǎn)程復(fù)雜”。其優(yōu)點就是較高的性能價格比，即在實現(xiàn)智能化的前提下，做到當(dāng)?shù)叵到y(tǒng)的低成本。當(dāng)?shù)叵到y(tǒng)是通過網(wǎng)絡(luò)來支撐的。然而，一旦網(wǎng)絡(luò)出現(xiàn)故障,當(dāng)?shù)厥芸叵到y(tǒng)就變成“傻瓜”式“低性能”系統(tǒng)，瀕于癱瘓狀態(tài)。其次，反饋信息一旦傳到遠(yuǎn)程決策系統(tǒng)，它就可以利用其豐富的計算資源對這些信息進(jìn)行各種有效和復(fù)雜的分析，也就是反饋補(bǔ)償。比如對反饋進(jìn)行插值、預(yù)估，以及構(gòu)造各類的觀測器對延時進(jìn)行補(bǔ)償。既可以采用傳統(tǒng)的算法，也可以使用新的各類計算智能算法

5、，如神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)和遺傳算法等。在“遠(yuǎn)程復(fù)雜”原則之下，可以解決許多由于資源(比如存貯空間和計算能力等)和實時限制的經(jīng)濟(jì)性或技術(shù)性控制難題。當(dāng)然，對于當(dāng)?shù)叵到y(tǒng)如果需要也可以進(jìn)行類似的控制補(bǔ)償或決策補(bǔ)償?！　≡趫D2所示的網(wǎng)絡(luò)控制結(jié)構(gòu)中，增加了本地控制器。本地控制器主要解決控制系統(tǒng)的鎮(zhèn)定問題，即維持系統(tǒng)的穩(wěn)定性，同時和遠(yuǎn)程控制器協(xié)同對受控對象進(jìn)行控制。　　目前，基于Internet（廣域網(wǎng)）的控制只是處于起步階段。其中，第一種結(jié)構(gòu)的網(wǎng)絡(luò)控制問題在理論和技術(shù)上遠(yuǎn)沒有得到解決。第二種結(jié)構(gòu)已經(jīng)有人開始研究，并得到了初步研究成果。當(dāng)然，不局限于上面提到的兩種結(jié)構(gòu)形式，實際上網(wǎng)絡(luò)控

6、制結(jié)構(gòu)會隨著要求的不同而出現(xiàn)各種各樣的形式?！　、蔷W(wǎng)絡(luò)控制應(yīng)用問題　　鑒于Internet網(wǎng)絡(luò)可以互相傳遞信息，共享硬件、軟件、數(shù)據(jù)信息等資源的強(qiáng)大的信息交換、資源管理和協(xié)同作業(yè)等功能，基于Internet網(wǎng)絡(luò)的控制在控制領(lǐng)域的應(yīng)用中有著如下優(yōu)勢：　　①能夠遠(yuǎn)程遙監(jiān)測、控制被控對象的特性和行為；　　②能使世界各地的專家足不出戶、協(xié)同作業(yè)對被控對象進(jìn)行控制；　?、蹚纳虡I(yè)角度來說，由于員工的地理可分散性，大大提高了企業(yè)或公司的經(jīng)營效率，從而降低了企業(yè)或公司的經(jīng)營成本?！　≡诰W(wǎng)絡(luò)控制應(yīng)用中，首先要面對的是①如何解決網(wǎng)絡(luò)不確定性時延問題；②如何設(shè)計網(wǎng)絡(luò)化的人機(jī)界面；③如何

7、分配多用戶之間的關(guān)系；④網(wǎng)絡(luò)安全問題。　　對于這些問題需要從幾個方面考慮，分別為：明確系統(tǒng)性能指標(biāo)；設(shè)計網(wǎng)絡(luò)用戶界面；解決網(wǎng)絡(luò)延時控制問題；多用戶之間的協(xié)調(diào)登陸問題；網(wǎng)絡(luò)安全性能檢查。下面分別加以簡要介紹。　?、倜鞔_系統(tǒng)性能指標(biāo)　　在網(wǎng)絡(luò)控制中，提出明確的系統(tǒng)性能指標(biāo)是非常重要的。因為不同的系統(tǒng)性能指標(biāo)會導(dǎo)致不同的網(wǎng)絡(luò)控制結(jié)構(gòu)。這些系統(tǒng)性能指標(biāo)要包括遠(yuǎn)程監(jiān)督問題和系統(tǒng)控制目標(biāo)。其中所提出的控制目標(biāo)必須是在現(xiàn)有的技術(shù)條件下能夠?qū)崿F(xiàn)的?！　、诰W(wǎng)絡(luò)用戶界面設(shè)計　　通常，用戶界面至少包含兩個窗口：一個是過程監(jiān)督窗口，另一個是過程控制窗口。當(dāng)前過程的工作狀態(tài)、受控對象的當(dāng)前

8、數(shù)據(jù)信息及