可重构技术及其在网络控制系统中的应用综述

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1、维普资讯http://www.cqvip.com第22卷第11期控制与2007年11月Vo1．22No．1lControlandNov．2007文章编号：1001-0920(2007)ll—l201—07可重构技术及其在网络控制系统中的应用综述周纯杰，向纯洁，陈辉，方华京(华中科技大学控制科学与工程系，武汉430074)摘要：可重构技术在对系统的维护、优化、扩展以及自适应、自组织、自恢复上有其独特的优势．对此，介绍了可重构技术的基本原理、实现方法和应用领域；阐述了其在网络控制系统中分别对系统、节点和协议的应用．并对其发展趋势进行了展望．关键词：可重

2、构；动态重构；网络控制系统中图分类号：TP13文献标识码：ARec0nfigurati0nanditsapplicationsinnetworkedcontrolsystemsZHOUChun—jie，XlANGChun—jie，CHENHui，FANGHua-jing(DepartmentofControlScienceandEngineering，HuazhongUniversityofScienceandTechnology，Wuhan430074，China．Correspondent：ZHOUChun-jie，E—mail：cjiezho

3、u@sina．corn)Abstract：Reconfigurationhasitsspecialadvantagesinthemaintenance，optimization，expandingandtheself-adaptation，self_organizationandself-resumingofthesystem．Therefore，cheprincipal，implementationandapplicationfieldofthereconfguratonareintroduced．Thentheimplementationofr

4、econfurationtOthesystem，networknodesandtheprotocolsinthenetworkedcontrolsystemsispresented．Finally．theprospectofitsdevelopmentisgiven．Keywords：Reconfiguration；Dynamicreconfiguration；Networkedcontrolsystems1引言而使系统更容易被理解和修改．可重构概念最早由美国加利福尼亚大学的重构一般可分4个阶段：重构检测，重构规划，GeraldEstrin在2O世

5、纪60年代末提出．由于当时重构实现和重构评价．其中：重构规划和重构实现是重点，在线重构检测和在线重构评价是难点．实现技术尚不完善，Estrin研制的可重构系统只是可重构技术之所以被广泛应用，是因为系统或理论设计的粗略近似n]．直到1975年，Merlin和软件的规模越来越大，对其用常规方法进行优化和Back将重构技术应用于配电网[2]，才得以与实际系扩展存在一定困难．其次，系统或软件的工作环境复统相结合，并显示出其对系统性能的优化和维护上杂多变，可重构技术可使系统自动适应这种变化．具的优势．此后，越来越多的研究者对重构技术进行了体原因可归为如下4类

6、：不断探索，得出了很多宝贵结论，并将该技术推广应1)对系统维护的需要．很多系统在最初设计时用于很多领域．无法全面考虑到日后一些功能扩展的需要，或者设重构是指“对软件内部结构的一种调整，目的是计人员在开始设计时并没有完全理解整体系统的结在不改变软件之可察行为前提下，提高其可理解性，构，因而需要可重构技术对系统进行维护和扩展．降低其修改成本”¨3]．基于上述定义，本文提出了可2)降低系统成本的需要．功能强成本低的系统重构概念．可重构就是使用一系列准则和手法，对系在市场竞争中占有绝对优势．可重构技术可使系统统内部的结构或代码进行调整或改进，以满足系统自适

7、应工作环境和对象的变化，而无需增加额外的对环境变化和应用对象变化的适应性要求．可重构费用，这样在增强功能的同时还降低了成本．技术提供了一种高效且可受控的系统整理技术，从3)系统智能化的需要．智能化是目前控制领域收稿日期：2006—09—26；修回日期：2007—03—08．基金项目：国家自然科学基金项目(60674081，60574088)．作者简介；周纯杰(1965一)。男，湖北黄冈人，教授，博士．从事现场总线技术及应用、计算机网络等研究；向纯洁(1982一)，女，湖北武汉人，硕士生，从事网络控制系统的研究．维普资讯http://www.cqvi

8、p.com1202控制与决策第22卷发展的大方向，设计具有自组织、自学习和自治愈能可重构，或两者协同重构．力的系统、节点和