2。1  建模 16

第三章  稳定性分析及控制器设计 19

3。1  稳定性分析 19

3。2  控制器设计 20

第四章 基于matlab/simulink的仿真环境研究 24

4。1引言 24

4。2 仿真与实例 24

4。2。1 仿真 24

4。2。2 实例 26

第五章  总结与展望 29

致  谢 31

参考文献 32

第一章  绪 论

本章节主要介绍了网络控制系统的发展历程和国内外研究现状，对于控制系统的采样方式作了简要描述，同时着重介绍了网络时延问题以及其发展进程。

1。1 网络控制系统的发展与基本概念

随着控制，计算机，通信网络和信息交换领域的其他技术的发展,使网络控制系统是从工厂车间的控制迅速覆盖现场设备，工业自动化的不断发展对网络控制系统的迫切要求已经提高到了一个新的高度。从历史上看，通信控制系统的传统方式是点对点连接，包括发展初的DCS，目前方法已越来越不能满足一些新的要求，如模块化，分布式分布，综合诊断，快捷，维护方便，成本降低等等。总体而言，计算机控制系统已提交到网络，集成化，智能化节点，分布式发展趋势。现场总线和工业以太网控制系统，顺应这一潮流，它是完全网络化，分布式控制系统。

1。1。1 计算机控制系统的发展

计算机控制系统根据发展阶段共分为以下几种[1]：传统的集中式控制系统、集散控制系统（DCS）、现场总线控制系统（FCS）、以及基于以太网的控制系统的广泛研究。

传统的集中控制系统通常只使用一个单一的中央控制单元（CPU）来控制计算信息处理等所有工作，计算机和被控对象之间并不是传统意义上面的点到面链接而是采用点对点的连接方式连接的，结构如下图1-1。

                         图1-1  集中式控制系统示意图

由于科技的不断发展，客户对信息量的需求越来越大，所以，对与之相关的软硬件要求也越来越高。因此，适应需求的集散式控制系统（Distributed Control System，DCS）产生了，以此来代替集中式控制系统，如下图1-2所示。

图1-2  DCS示意图

DCS，是以微处理器为核心的分散型控制系统，在功能控制以及高频率传播信号给每个分散的信息分在一起，统一管理和控制，而且能时间较难的控制和优化。DCS的设计原则是分散控制，集中操作，分级管理，分而自治和综合协调。主要是由现场级的控制器完成对各个设备的任务，通过CPU来完成对总体的控制，操作和监视任务，进而才完成了对操作功能与管理层面的归类。尽管提高了系统的安全性能和多变复杂性，但一些共同的劣势还是在2个系统上面体现了出来，就是随着计算机的不断增加，系统变得越来越复杂，以及系统的稳定性、缺乏弹性、延伸不易等。为了让这些问题能得到彻底解决，一种全新的控制系统——现场总线控制系统（Fieldbus Control Systems，FCS）应运而生，如下图1-3所示。