网络控制系统及其仿真试验的研究

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1、网络控制系统及其仿真试验的研究夏需强(控制理论与控制工程)指导教师：于佐军副教授摘要网络控制系统是计算机网络与自动化技术交叉发展的产物之一，它是把网络作为控制的一种手段，可以称之为“网络自动化”。在网络控制系统中，网络不仅是控制系统的数据传输的一种媒介，同时也是控制系统的一部分。网络控制系统与传统的控制系统相比可以减少系统的连线，降低系统的成本，使得结构灵活，易于扩展和维护，还能实现系统资源的共享。虽然网络控制系统有很多的优点，但是由于网络带来的诱导延时和数据丢包对控制系统的性能有很大的影响。针对网络延时和数据丢包，在本文中做了如下的工作：(1)鉴于在网络控制系统中跟踪问题研究很少这个

2、现状，通过设置缓冲区的方法将随机时变的网络控制系统转化为一确定性系统，然后再利用一特殊的数学变换将此确定性系统变成一个等效系统，并推导了此等效系统的最优跟踪控制律，同时还讨论了最优跟踪控制律的存在性。(2)对于网络延时服从确定的概率分布的网络控制系统，本文利用随机控制的相关知识推导了随机最优控制律，并且讨论了此控制律的存在性和稳定性。(3)对于网络控制系统的仿真和试验，本文利用True'rune和SimEvents进行了网络控制系统的仿真和利用自己编写的数据包发送接受程序进行了试验同时还利用OPC服务器程序进行了试验。仿真和试验都得到了较好的效果。(4)对于丢包过程服从已知的两点分布的

3、网络控制系统，推导了最优滤Il波器。使此滤波器达到丢包幸}偿的作用。关键字：网络控制系统，最优跟踪控制律，诱导延时，数据丢包，最优滤波器IIIResearchonNetworkedControlSystemandItsSimulationandExperimentXIAXu-qiang(ControlTheoryandControlEngineering)DirectedbyAssociateProfessorYUZuo-junAbstraetNetworkedcontrolsystemisoneofoutcomesofcrossdevelopmentktwecncomputernet

4、workandautomationtechnology．Itisonemeansofcontrolanditcanbecallednetworkedautomation．Innetworkedcontrolsyst锄，networkisnotonlyonemediumthroughwhichdataofcontrolsystemcanbetransmittedbutalsoonepartofcontrolsystem．Comparingwithtraditionalcontrolsystem,networkedcontrolsystemcandecreaselineofsystem，r

5、educecostofsystem,makestructureflexiableandmakesystemeasytoextendandmaintain．ItalsoCansharetheresourceofsystem．Althoughnetworkedcontrolsystemhasmanyadvantages，induceddelayanddatadropoutwhichiscausedbynetworkCangreatlyaffectperformanceofcontrolsystem．Aimingatnetworkdelayanddatadropout,inthispaper

6、thefollowingworkisdone：(1)Duetotheconditionthatinnetworkedcontrolsystemtrackingproblemisrarelystudied,stochasticandtimeⅥ叼恤networkedcontrolsystemcanbetransformedonedeterministicsystembysettingbuffer．Thedeterministicsystemcanbecomeoneequivalentsystembyusingonespecialmathematicstransformation．Theop

7、timalwackingcontrollawoftheequivalentsystemisderivedandtheexistenceofoptimaltrackingcontrollawisdiscussed．(2)Forthenetworkedcontrolsystemofwhichnetworkdelaysubjectstodeterministicprobabili姆distribution,stochasticoptimalcontr