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《網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)通信邏輯的設(shè)計(jì)與分析》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫。
1、中文摘要網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)(NetworkedControlSystems)是一類通過有線／無線通信網(wǎng)絡(luò)將傳感器、控制器和執(zhí)行器進(jìn)行互聯(lián)的分布式控制系統(tǒng)，網(wǎng)絡(luò)化提高了控制系統(tǒng)的效率、靈活性和可靠性，降低了系統(tǒng)成本，但也給控制系統(tǒng)帶來了新的問題，帶寬約束(BandwidthConstraints)就是其中之一。由于網(wǎng)絡(luò)帶寬不可能無限大，如果沒有足夠的網(wǎng)絡(luò)帶寬，控制信息就無法及時(shí)有效的傳輸，從而導(dǎo)致系統(tǒng)性能惡化甚至造成系統(tǒng)不穩(wěn)定。合理分配網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的帶寬使用、減少網(wǎng)絡(luò)中所需要傳輸?shù)男畔⒘渴墙鉀Q帶寬約束問題的有
2、效方法，但目前有關(guān)如何減少包傳輸網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)量的研究比較少，有必要進(jìn)行進(jìn)一步探索。通信邏輯(CommunicationLc·gic)是解決帶寬約束問題的一種有效方法。首先，針對通信邏輯的原理和研究現(xiàn)狀進(jìn)行了總結(jié)，分析了通信邏輯研究的關(guān)鍵問題和存在不足。以線性時(shí)不變過程為對象，提出了一種新型的、基于系統(tǒng)狀態(tài)的隨機(jī)通信邏輯，它由一個(gè)狀態(tài)依賴泊松過程決定，設(shè)計(jì)了具有隨機(jī)通信邏輯的智能傳感器節(jié)點(diǎn)并應(yīng)用于一般結(jié)構(gòu)的狀態(tài)反饋網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)。為了分析通信邏輯在系統(tǒng)中所起的作用，采用Bounulli過程刻畫網(wǎng)絡(luò)丟包，建
3、立了具有隨機(jī)通信邏輯的網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)模型?；谠撃Ｐ?，結(jié)合隨機(jī)穩(wěn)定性理論、帶時(shí)倚強(qiáng)度泊松過程相關(guān)原理進(jìn)一步證明了系統(tǒng)保持均方漸近穩(wěn)定的充分條件，并對具有隨機(jī)通信邏輯的輸出反饋網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)穩(wěn)定性進(jìn)行了探討。最后利用Matlab／Simulink仿真工具對建立的具有隨機(jī)通信邏輯的系統(tǒng)模型進(jìn)行仿真驗(yàn)證，比較了隨機(jī)通信邏輯和周期通信邏輯對系統(tǒng)性能的影響，進(jìn)一步分析了采用常值強(qiáng)度和狀態(tài)依賴強(qiáng)度時(shí)的隨機(jī)通信邏輯的特點(diǎn)和性能，驗(yàn)證了基于狀態(tài)依賴泊松過程的隨機(jī)通信邏輯可以有效減少網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的帶寬使用這一理論結(jié)果。仿真
4、結(jié)果表明，通過在網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)中引入基于系統(tǒng)狀態(tài)的隨機(jī)通信邏輯，可以合理的確定傳感器選擇合適的時(shí)間傳送系統(tǒng)狀態(tài)數(shù)據(jù)，從而減少網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)對網(wǎng)絡(luò)帶寬的使用，有效的降低網(wǎng)絡(luò)中傳輸?shù)臄?shù)據(jù)量，同時(shí)保證系統(tǒng)穩(wěn)定和一定的系統(tǒng)性能。關(guān)鍵詞：隨機(jī)通信邏輯網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)帶寬約束隨機(jī)穩(wěn)定性狀態(tài)依賴泊松過程丟包ABSTRACTNetworkedControlSystems(NCS)belongstodistributedcontrolsystemswhichthesensors，controllersandactuatorsa
5、rcconnectedbyasharedcommunicationnetwork．Thistypeoffeedbackcontrolsystemswherethecontrolloopsareclosedthroughanetworkismoreefficient,flexible，andreliablewithlesscost．However,networkalsobringssomenewproblems，suchasnetworkdelay,dropouts，bandwidthcontrai
6、nls．etc．Theremotecontrollercan'tgetenoughinformationwhentherea托manynodesonthenetworkwhilethebandwidthiSlimited。andthatwillresultdegradationofsystemperformance，eVenleadstoinstability．Dyrmmiclyallocatingthebandwidthusageandreducingtheamountofthetransmit
7、teddataiseffectivetosolvetheproblemofbandwidthconstrainls，butnoenoughattentionhasbeenpaid．CommunicationLogicisaneffectivekeymethodforthebandwidthconstraintsprobleminNetworkedControlSystems．FirstWeintroducetheprincipieideaofcommunicationlogicandsumnlar
8、izetherecentresearchpaperonit．Theworkis南cusedOillineartimeinvafiantprocessesandanewcommunicationlogic，whichisbuiltonaStateDependentPoissonProcess，isproposedandcombinedintoanewtypeofslnaltsensor,t0determinewhenthesensorshouldtransmitedatatoremo
