網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)的控制與調(diào)度協(xié)同設(shè)計.pdf

1、網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)(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(lǐng)域獲得了廣泛的應(yīng)用。由于共享網(wǎng)絡(luò)資源有限，NCS中的信息在交換的過程中不可避免的產(chǎn)生了一些問題，諸如網(wǎng)絡(luò)時延、網(wǎng)絡(luò)阻塞、數(shù)據(jù)包丟失、節(jié)點干擾等，這些問題會導(dǎo)致NCS性能急劇惡化，甚至使得系統(tǒng)不再穩(wěn)定。因此，如何削弱NCS中不利因素對其產(chǎn)生的負面影響是該領(lǐng)域的一個研究熱點。以往許多

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

3、調(diào)度算法RM、EDF研究的基礎(chǔ)上，提出了NCS的模糊動態(tài)調(diào)度算法，即根據(jù)各控制回路的誤差及誤差變化率，經(jīng)模糊控制確定各個回路的優(yōu)先級，然后根據(jù)優(yōu)先級大小確定各個回路執(zhí)行任務(wù)的先后順序。給出了模糊調(diào)度器的設(shè)計方法，完成了NCS模糊動態(tài)調(diào)度器的設(shè)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(diào)度器的多回路NCS進行了仿真建模及其系統(tǒng)性能研究。對比無調(diào)度器和有動態(tài)模糊調(diào)度器的多回路