摘要网络控制系统是通过 计算机网络 集成 控制 系统,但在信号传输过程之间的 工业和控制器，时间延迟，丢包和多包传输可能会导致网络性能下降，甚至使系 统不稳定，这是不可避免的问题，在数据传输存在问题。72705

本文将对网络 控制 系统 中的丢包问题进行研究,首先总结了网络 控制系统 中存在的各种问题，分析了丢包现象对控制性能造成的负面影响。然后运用卡尔 曼滤波技术提出了一种网络 控制系统 连续丢包的 补偿算法 ，最后通过系统软件 仿真验证了所提算法的有效性。

在本论文的最后，对网络控制理论的前景已经预测，和对未来的工作方向已 经展望了。

毕业论文关键词： 网络控制 丢包问题 卡尔曼滤波技术

Abstract

目 录

摘 要 I

Abstract I

目 录               。Ⅲ

图清单               。Ⅳ 1 绪 论  4

1。1 概述 1

1。2 网络控制系统存在的问题分类 3

1。3 选题意义 5

1。4 论文工作 5

2 网络控制基础 6

2。1 NCS 的发展过程 6

2。2 NCS 的结构模型 7

2。3 NCS 的传输协议 10

2。4 小结 10

3 丢包 NCS 的建模与解析 11

3。1 NCS 数据包丢失的分析 11

3。2 目前解决网络丢包的策略与方法 12

3。3 网络控制系统数据包丢失的模型建立 13

3。4 小结 15

4 数据丢包稳定性分析和补偿器设计 16

4。1 引言 16

4。2 基础知识介绍 16

4。3 KALMAN 滤波状态反馈补偿器设计 17

4。4 小结 24

5 结论与展望 25

5。1 结论 25

5。2 展望 25

参考文献 26

致谢 28

图清单

图序号 图名称 页码

图 2。1 网络控制系统的结构图 8

图 2。2 网络控制系统模型 9

图 3。1 单包传输状态反馈有数据包丢失的 NCS 模型 13

图 4。1 网络控制系统 Kalman 滤波状态反馈异步动态系统 18

图 4。2 状态反馈补偿仿真图 22

图 4。3 丢包开关模型 22

图 4。4 Kalman 滤波补偿模块 23

图 4。5 单包丢失和状态反馈补偿系统单位阶跃响应 24

1 绪论

1。1 概述

随着当代科学技术的不断发展 ，电力电子 ， 计算机和通讯技术 得到了不断 的发展 。智能化传感器 、执行系统和驱动设备利用高速以太网和 现场总线 技术 作为网络控制系统(Networked Control Systems)的物质基础得到了不断提高，在 NCS 的可靠性和开放性 方面也得到了成功的运用。因此，网络控制下的丢包问 题也得到了最终的解决。这种观点在 相互交叉和相互融合的现代科技发展 形势 下 表现的尤为突出，相信网络控制以后必将成为科学研究的重点。

本章重点对本课题的研究背景、目的和意义进行概述 ，突出了课题主要的

研究 任务 。

1。1。1 网络控制系统背景与现状

（1）研究背景

（2）研究现状

1。2 网络控制系统存在的问题分类

控制领域的深刻技术 变革来自于网络 控制技术 。控制 系统结构网络化 ，控 制 体系 沿着 开放性 发展将是控制系统技术创新的大潮，网络化，开放式 是控制 技术的一个新的发展方向。

1。2。1 数据包的时序错乱

在网络 环境下，被 传输 的 数据 没有唯一的途径，这将不可避免的会导致

数据包 的时序错乱 ，在这种情况下丢包问题有两种类型：