1。2。4 网络诱导时延

网络诱导时延的产生过程 比较复杂，它具体包括: 源网络节点数据 封装利用 的时间、网络信息传送 时间，网络节点需要的发送时间以及 被控对象 向网络节 点处解除封装所需时间。计算机 CPU 性能的提高和相关技术的日趋先进使得其

所形成的时延比较少。此外，网络传送时间跟网络的线性带宽、稳定性 、网络 封层结构和 传送距离有很大的影响。这些主要的部分中数字离散节点 处等待网

络发生的时间对整个 NCS控制性能影响 最为明显，该时间跟网络控制系统 信息 的使用有着紧密地联系。

综上所述，在网 络控 制系统的 研究中，为解决网 络诱导 时延和数 据包丢失 这两个最基 本的问题，必须寻找相 应的方法。

1。3 选题意义

（1）由网络控制系统本身特性可以看出，该网络控制系统 是由实时 的网络 构成的闭环反 馈控制系统 ，与传 统的点对点控制系 统相比，具有共享信息资源， 布线少，便于系统的扩展和维护，可靠性高和灵活性强的优势。

（2）目前，在网络控 制系统的应 用下，新的信息和管理系统不仅可以应用 到复杂的 航空航天领域 ，而且在 武器系统，发展工业等多方面都有了较为广泛

的应用。

（3）相对于网络控制系统 的自身问题，控制 器和工业过 程经过网络传 输信 号后，产生了数据包丢失，多包传输的问题，降低了网络性能。

1。4 论文工作

本课题对网络控制系统进行分析和建模，并提出补 偿网络控 制系统丢包的 补 偿器 设计，通过软 件进 行了仿真。具体进行了如下的工作。

第 1 章通过大量资料来阐述目的和网络控制系统的意义，说明了研究网络控 制系统的当前状态，分析网络控制系统中存在的的常见问题，指出这些问题的原 因和影响。并给出了本文的主要研究内容及安排。

第 2 章具体介绍 系统 和其组成结构，描述了通信协议和网络 的特点。

第 3 章描述网络控制系统中的数据包丢失的特征，分析系统上的网络数据包 丢失的影响引入的策略和方法，以解决当前的网络数据包丢失。根据实际数据包 丢失特性的网络控制系统，建立了网络控制系统状态反馈模型丢包，以研究以下 章节做了铺垫。

第 4 章运用 Kalman 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。

2 网络控制基础

网络控制系统是一种将分散的 传感器、执行器和控制器 连接在一起的实时 反馈闭环控制系统，能够完成对 远距离被控对象 的参数调用和调整，最终达到 资源分配、整体利用和远距离操作 。NCS 内在结构的细致化、智能化和自动化 也是优于其他系统领域的地方。此外，NCS 还有以下几个方面的特点：便利性、 稳定性和高效性。本章节主要是对控制系统的结构和模型做了介绍，还对网络协 议和网络控制系统的特点做了部分概述。

2。1NCS 的发展过程

随着当今科学技术的不断发展，人们对于网络控制的认知也越来越广泛，从 一些自动化设备的进程就可以看出来。控制系统经历了 人工控制 、 模拟控制、

集散 控制DCS、 现场总线 控制 系统FCS和 工业以太网 控制 等几个发展阶 段。所以，总的来说 控制系统的发展趋势 是网络化、数字 化、智能 化，其中在生 产过程自动化、大型建筑和航空航天控制 设备，计算机 制造以及家庭智能化等

方面网络化趋势 最为明显。网络化控制系统产生于 计算机网络和传统集中整体 分布式控制系统。其发展历程主要经历了如下三个阶段：