3。2输出反馈控制器设计 22

3。3仿真 25

3。4本章小结 32

第四章  结论 33

致 谢 34

参考文献 35

第一章  绪论

1。1研究目的和意义

在 1948年由维纳的著作《控制论 —— 关于在动物机器中控制和通信的科学》 出版之后，人们一直都在考虑应如何提高人与机器之间的通信能力[1]。 伴随着科学技术的不断创新与进步，控制理论已经逐步向网络技术和通信技术融合。也正因为时代的进步，不可避免的带来工业控制的扩张，随之便是大大提高了控制的复杂度，主要的便是设备的增加与扩充。而按照传统的工业控制，不断增加的设备带来各种点点连接，这种方式早已趋于饱和。此情况便是，由于满足日趋复杂的系统，随着现场设备的增加，系统带来的布线日渐复杂，成本大大提高，灵活性也跟不上、抗干扰能力越来越差、扩展不方便等等。而应运而生的网络控制系统 (NCS) 便能满足日趋严格性能指标的要求。所以，传统的封闭集中体系已无法满足社会的需要，改头换面已成大势，即转向开放的分布体系。

而所谓的分布式控制系统，它并不需要通过把所有控制节点聚到一起，形成一个中央控制元，而是将这些具有控制功能的控制节点离散分布开来，到达现场设备中，形成一个类似蛛网的分布网面，而后再通过智能现场设备，即是一个将通信交给计算机网络的系统，这便是网络控制系统 (NCS) 。此NCS运用计算机网络系统，取缔了原先封闭的控制系统采取的点与点相触碰的布线方式。此举便是，以通信网络作为介质，将控制中必须的传感器、控制器与执行器连接到一起。这样的方式优势便是摒弃了传统连接彼此之间敷设的专线，由此便可让整个系统轻便与灵活起来。大大方便了系统的安装与维护，提高系统的诊断能力，而且能够实现原来系统所没有的资源共享、远程操作和控制等功能。论文网

网络控制系统 (NCS) 的示意图如1-1所示。其中，“传感器 — 控制器时延 ”记为，“控制器 — 执行器时延 ”记为。

图1－1  网络控制系统结构图

1。2研究现状

1。3网络控制系统存在的问题

    网络控制系统无疑具有可以远程操作与控制、实现各种资源的共享、能够具有较高的诊断能力、并能增加系统的灵活性与可靠性、安装与维护简便等诸多优点以及传统控制所没有的优势。但是，由于必须要通过通信网络的参与，不可避免地导致了一些在网络上的问题。这些问题主要包括：(1) 采样周期 (2) 网络时延 (3) 数据包丢失 (4) 网络调度 (5) 单包传输与多包传输 (6) 节点的驱动方式等。以下便是这几个问题的详细介绍。

1。3。1采样周期

为了便于分析和简化对系统的研究，一般都对传统的计算机控制中以等周期对对象进行采样。但是，这样的假设仅仅都是理论上的，在实际的网络控制系统中，往往并不是等周期采样。

一般在离散控制系统中，提高对被控对象采样的频率，越能收获更大的益处。提高采样率能使一般非连续系统更加趋近于连续系统，达到一定条件，便能进行连续分析。

而网络控制系统中，加快采样率便就加重了网络的负荷。负荷加重就意味着加大信号的时延，从而影响整个系统控制的性能。图1－2为在不同采样率的条件下，连续控制系统和离散控制系统以及网络控制系统在系统性能上的比较。 Matlab时延网络控制系统的输出反馈镇定与仿真(2):http://www.youerw.com/tongxin/lunwen_127791.html