網絡控制系統的控制與調度協同設計.pdf

1、網絡控制系統(Networked Control Systems，NCS)具有管理集中、危險分散、可靠性高和資源共享等優(yōu)點，其在工業(yè)自動化、航空航天和機器人等領域獲得了廣泛的應用。由于共享網絡資源有限，NCS中的信息在交換的過程中不可避免的產生了一些問題，諸如網絡時延、網絡阻塞、數據包丟失、節(jié)點干擾等，這些問題會導致NCS性能急劇惡化，甚至使得系統不再穩(wěn)定。因此，如何削弱NCS中不利因素對其產生的負面影響是該領域的一個研究熱點。以往許多

2、研究從NCS調度策略或控制角度出發(fā)，而本文則對控制與調度兩方面綜合考慮，采用適當的調度策略，保證控制系統的性能，其研究具有重要的理論意義和應用價值。
　　 因為NCS的性能不僅依賴于控制算法的設計，還依賴于對網絡資源的調度，所以本文首先分析了NCS的控制與調度協同設計思想，并討論了進行控制與調度協同設計的方法，包括單調速率(RM)、線性二次動態(tài)調度、考慮控制性能的EDF調度及變采樣周期協同設計方法。
　　 在對NCS典型

3、調度算法RM、EDF研究的基礎上，提出了NCS的模糊動態(tài)調度算法，即根據各控制回路的誤差及誤差變化率，經模糊控制確定各個回路的優(yōu)先級，然后根據優(yōu)先級大小確定各個回路執(zhí)行任務的先后順序。給出了模糊調度器的設計方法，完成了NCS模糊動態(tài)調度器的設計。
　　 研究了基于TrueTime的NCS仿真建模方法及NCS的控制性能研究方法。對采用模糊動態(tài)調度器的多回路NCS進行了仿真建模及其系統性能研究。對比無調度器和有動態(tài)模糊調度器的多回路