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多路径的无线网络控制系统镇定性研究 被引量:6
1
作者 张浩 彭晨 孙洪涛 《电子测量与仪器学报》 CSCD 北大核心 2016年第11期1627-1634,共8页
研究了多路径传输环境下具有不确定时延的无线网络控制系统稳定性问题。首先采用了一种新方法把不同状态的网络时延信息分离出来,系统中传感器采用时间驱动,执行器和控制器均采用事件驱动方式。假设网络时延小于采样周期,利用不确定理... 研究了多路径传输环境下具有不确定时延的无线网络控制系统稳定性问题。首先采用了一种新方法把不同状态的网络时延信息分离出来,系统中传感器采用时间驱动,执行器和控制器均采用事件驱动方式。假设网络时延小于采样周期,利用不确定理论将无线网络控制系统建模为一类具有多时延的不确定线性离散系统;基于Lyapunov方法,给出了闭环系统稳定的充分条件,并采用线性矩阵不等式技术求出状态反馈控制律;仿真实例验证了该方法的正确性和有效性。 展开更多
关键词 无线网络控制系统 多径传输 多时延 不确定
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无线网络控制系统研究现状及方向 被引量:11
2
作者 陈惠英 李祖欣 《工矿自动化》 北大核心 2013年第1期59-63,共5页
从基于无线传感器网络理论的无线网络控制系统的工业应用、控制方法设计、调度策略和通信协议的设计以及控制与调度协同设计等方面阐述了目前无线网络控制系统的主要研究内容和研究现状,并讨论了今后无线网络控制系统的研究方向。
关键词 无线网络控制系统 无线传感器网络 控制方法 调度策略 通信协议 控制与调度协同设计
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无线网络控制系统时延的计算方法 被引量:2
3
作者 刘艺 孙鹤旭 李洁 《辽宁工程技术大学学报(自然科学版)》 CAS 北大核心 2008年第6期872-874,共3页
为了研究由于无线网络的介入而给控制系统带来的时延问题。提出了把无线线性网络中数据包的跳跃现象建模为无限脉冲响应模型的方法,通过对具有三个数据包系统跳跃属性的分析,证明了模型的正确性。以此模型为基础,讨论了数据包的解耦问... 为了研究由于无线网络的介入而给控制系统带来的时延问题。提出了把无线线性网络中数据包的跳跃现象建模为无限脉冲响应模型的方法,通过对具有三个数据包系统跳跃属性的分析,证明了模型的正确性。以此模型为基础,讨论了数据包的解耦问题。通过无线网络的链接模型及凸函数的性质之间相关联的方法,构造了数据包时延与等待时延和每一跳长度的函数关系;根据此函数,把传输两个数据包时延的计算方法推广到传输三个数据包的网络中,最后应用于具有n个数据包的无线网络中,给出第i个数据包最优时延的计算公式,证明了时延的收敛性。给出的链接模型和时延计算公式有效地解决了无线网络诱导时延问题,提高了网络控制系统的稳定性。 展开更多
关键词 无线网络控制系统 等待时延 跳距 凸函数 链接模型
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基于TrueTime的无线网络控制系统仿真设计 被引量:8
4
作者 彭丽萍 岳东 《现代电子技术》 2008年第24期116-119,共4页
无线网络控制系统(Wireless Networked Control System,WiNCS)是基于无线网络的分布式控制系统,融合了控制技术、计算机技术、网络技术与通信技术,具有无需布线、节省构建费用、组网和维护方便、易于扩展以及良好的可移动性等优点。目前... 无线网络控制系统(Wireless Networked Control System,WiNCS)是基于无线网络的分布式控制系统,融合了控制技术、计算机技术、网络技术与通信技术,具有无需布线、节省构建费用、组网和维护方便、易于扩展以及良好的可移动性等优点。目前,无线网络控制系统的分析和设计已经成为控制界的热点研究之一。针对无线网络控制系统的仿真技术进行了研究,基于网络控制仿真软件TrueTime以及Matlab/Simulink环境,设计了一个WiNCS仿真系统模型,提出了在无线网络控制系统中Fuzzy-PD控制算法的设计,并对PD控制、模糊控制和Fuzzy-PD控制三种控制器的控制性能进行了比较。 展开更多
关键词 无线网络控制系统 Fuzzy—PD控制 TRUETIME MATLAB仿真
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具有固定拓扑结构的无线网络控制系统故障检测 被引量:2
5
作者 林锡川 别志松 《南京理工大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第4期544-549,共6页
为了提高无线网络控制系统对故障的灵敏度,该文根据鲁棒控制理论,对一类具有固定拓扑结构的无线网络控制系统的故障检测进行了研究。由于网络中节点的状态受到其它节点的影响,因此该文为每个节点对之间设计了故障观测器来对系统的故障... 为了提高无线网络控制系统对故障的灵敏度,该文根据鲁棒控制理论,对一类具有固定拓扑结构的无线网络控制系统的故障检测进行了研究。由于网络中节点的状态受到其它节点的影响,因此该文为每个节点对之间设计了故障观测器来对系统的故障进行检测。通过构建Lyapunov函数,以线性矩阵不等式的方式给出了使误差系统渐进稳定的充分条件,更进一步得到了系统的观测器增益。仿真结果表明,当系统出现故障时,故障观测器能够迅速检测到系统残差的跳变,验证了所提方法的有效性。 展开更多
关键词 无线网络控制系统 固定拓扑结构 鲁棒控制 故障观测器 观测器增益 线性矩阵不等式 故障检测
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一种无线网络控制系统概率性任务实时调度算法 被引量:1
6
作者 林强 吴国伟 +1 位作者 刘玥瑶 王文超 《大连理工大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第6期638-643,共6页
传统无线网络控制系统中概率性任务调度算法存在效率低下、延迟时间长的问题.利用概率模型来解决时间和优先级问题,并提出了一种高效的任务调度算法,即通过判断队列的可调度性,提高调度的成功率.仿真实验表明,该算法适用于实时系统调度... 传统无线网络控制系统中概率性任务调度算法存在效率低下、延迟时间长的问题.利用概率模型来解决时间和优先级问题,并提出了一种高效的任务调度算法,即通过判断队列的可调度性,提高调度的成功率.仿真实验表明,该算法适用于实时系统调度问题,且较已有的传统算法在性能上有一定的提高. 展开更多
关键词 无线网络控制系统 实时系统 任务调度 随机调度
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无线网络控制系统的Fuzzy-PD控制器设计与仿真 被引量:1
7
作者 彭丽萍 郭静 彭晨 《工矿自动化》 2009年第11期33-36,共4页
基于网络控制仿真软件TrueTime以及Matlab/Simulink环境构建了一个无线网络控制系统仿真模型,对系统模型和控制策略进行了仿真实验;设计了一种Fuzzy-PD控制器,提出了一种无线网络控制器参数离线优化的方法,即利用ITAE作为重要参考指标对... 基于网络控制仿真软件TrueTime以及Matlab/Simulink环境构建了一个无线网络控制系统仿真模型,对系统模型和控制策略进行了仿真实验;设计了一种Fuzzy-PD控制器,提出了一种无线网络控制器参数离线优化的方法,即利用ITAE作为重要参考指标对Fuzzy-PD控制器进行离线调整,通过调整Fuzzy-PD控制器的转换参数改善控制器在不同网络带宽占用率下的控制性能。仿真结果验证了Fuzzy-PD控制算法优于传统的PD控制算法和Fuzzy控制算法。 展开更多
关键词 无线网络控制系统 仿真模型 控制策略 参数优化 Fuzzy-PD ITAE Matlab TRUE TIME
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一种无线网络控制系统的时空实时任务调度算法 被引量:2
8
作者 林强 吴国伟 +1 位作者 万安民 于军帅 《计算机科学》 CSCD 北大核心 2016年第S2期278-281,300,共5页
提出了一种无线网络控制系统的时间空间混合优先级调度算法(STS)。该算法综合考虑了无线网络控制系统中机器人之间与任务区域的距离和任务有效截止期,将时间和距离两个因素通过多个步骤逐步量化,最终形成最优的优先级队列,移动机器人根... 提出了一种无线网络控制系统的时间空间混合优先级调度算法(STS)。该算法综合考虑了无线网络控制系统中机器人之间与任务区域的距离和任务有效截止期,将时间和距离两个因素通过多个步骤逐步量化,最终形成最优的优先级队列,移动机器人根据优先级队列逐个解决区域的任务需求。为了验证STS算法的性能,做了大量的仿真实验来证明时间空间混合优先级算法的优势。实验结果表明,在确保高优先级调度成功并提高系统稳定性的前提下,时间空间混合优先级算法在任务请求吞吐率、任务解决成功率和平均响应时间等方面与之前的算法相比都具有更好的调度表现。 展开更多
关键词 无线网络控制系统 任务响应调度 时间空间混合优先级调度算法
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无线网络控制系统的最小延时路由协议设计
9
作者 郭小华 吴国忠 《机电工程》 CAS 2007年第11期97-100,共4页
针对一类基于无线传感器网络实现的无线网络控制系统,分析了闭环控制系统中网络延时的组成,着眼于减少网络延时对控制系统性能的影响,从网络通讯的角度出发,提出了一种实现最小传输延时的路由协议算法,详细叙述了路由协议算法的设计和... 针对一类基于无线传感器网络实现的无线网络控制系统,分析了闭环控制系统中网络延时的组成,着眼于减少网络延时对控制系统性能的影响,从网络通讯的角度出发,提出了一种实现最小传输延时的路由协议算法,详细叙述了路由协议算法的设计和实现。在此基础上,对该路由协议算法的性能进行了验证,实验结果表明了该路由协议算法的有效性。 展开更多
关键词 无线传感器网络 无线网络控制系统 网络延时 路由
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无线网络控制系统一致性研究 被引量:1
10
作者 郭鹏飞 张捷 +1 位作者 吕明 薄煜明 《火力与指挥控制》 CSCD 北大核心 2014年第12期16-19,共4页
通过构建李雅普诺夫函数,对具有不同拓扑结构的无线网络控制系统的一致性问题进行了研究。利用网络结构的邻接矩阵对网络拓扑结构进行描述,同时构造系统的延迟矩阵,结合复杂网络理论中的聚类系数、耦合强度的概念,对系统进行建模。针对... 通过构建李雅普诺夫函数,对具有不同拓扑结构的无线网络控制系统的一致性问题进行了研究。利用网络结构的邻接矩阵对网络拓扑结构进行描述,同时构造系统的延迟矩阵,结合复杂网络理论中的聚类系数、耦合强度的概念,对系统进行建模。针对复杂网络中常用的两种结构,构建不同的邻接矩阵和延迟矩阵,利用线性矩阵不等式的方法,给出使系统稳定的一般性条件。最后仿真结果验证了方法的有效性。 展开更多
关键词 无线网络控制系统 拓扑结构 一致性问题
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基于事件驱动的无线网络控制系统的建模与控制 被引量:2
11
作者 楚艳钢 华长春 《燕山大学学报》 CAS 2011年第5期445-449,共5页
针对同时具有网络诱导时延与丢包的无线网络控制系统,研究了系统的建模与控制问题。考虑到系统随机时延可能大于一个采样周期且伴有连续丢包情况,结合基于事件驱动控制的思想建立了新的数学模型,并进一步给出了无线网络控制系统指数稳... 针对同时具有网络诱导时延与丢包的无线网络控制系统,研究了系统的建模与控制问题。考虑到系统随机时延可能大于一个采样周期且伴有连续丢包情况,结合基于事件驱动控制的思想建立了新的数学模型,并进一步给出了无线网络控制系统指数稳定的充分条件。最后用仿真实验验证了该方法的有效性。 展开更多
关键词 无线网络控制系统 事件驱动控制 时延 丢包 指数稳定
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基于二自由度内模控制的无线网络控制系统 被引量:2
12
作者 唐银清 杜锋 罗其朝 《计算机仿真》 CSCD 北大核心 2014年第1期315-318,共4页
在无线网络控制系统性能的研究中,由于网络的存在产生诱导时延,时延影响系统稳定性。一自由度内模控制虽然能较好克服系统的时延问题,但是控制只有一个整定参数即滤波器参数,使得系统需在跟踪性与鲁棒性之间折中,降低了整个系统的性能... 在无线网络控制系统性能的研究中,由于网络的存在产生诱导时延,时延影响系统稳定性。一自由度内模控制虽然能较好克服系统的时延问题,但是控制只有一个整定参数即滤波器参数,使得系统需在跟踪性与鲁棒性之间折中,降低了整个系统的性能。针对上述问题,提出用于无线网络控制系统的二自由度内模控制,在系统闭环回路中添加反馈滤波器,用于调节系统的抗干扰性能,将系统的跟踪响应和扰动响应分离,提高了整个系统的性能。所提出的设计方法简单并容易实现,仿真表明,即使在参数摄动较大的情况下仍然具有良好的跟踪性能,又有很强的鲁棒性和抗干扰能力。 展开更多
关键词 无线网络控制系统 二自由度内模控制 鲁棒性
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无线网络控制系统中随机时延的DMC补偿策略 被引量:1
13
作者 陈晨 陈谋 《太赫兹科学与电子信息学报》 2013年第3期457-462,共6页
针对无线网络控制系统(WINCS)中的随机传输时延问题,研究了一种基于改进的动态矩阵控制(DMC)的网络时延补偿策略。通过在传统DMC的性能指标中引入参考输出与预测输出的误差变化率,滚动优化出最优控制增量序列以及未来时刻的预测输出,并... 针对无线网络控制系统(WINCS)中的随机传输时延问题,研究了一种基于改进的动态矩阵控制(DMC)的网络时延补偿策略。通过在传统DMC的性能指标中引入参考输出与预测输出的误差变化率,滚动优化出最优控制增量序列以及未来时刻的预测输出,并从中选择适当的控制增量信号传送给执行器来补偿无线网络传输过程中随机时延的影响。最后,利用Matlab/Simulink仿真环境和TureTime工具箱,以直流电机为对象建立WINCS的仿真模型,实验结果证明了该算法处理WINCS随机时延问题的可行性和有效性。 展开更多
关键词 无线网络控制系统 网络时延 动态矩阵控制 滚动优化
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具有随机丢包的无线网络控制系统仿真研究 被引量:1
14
作者 许培 陈其工 葛愿 《安徽工程大学学报》 CAS 2013年第3期59-61,共3页
本文介绍了一种基于Matlab/Simulink的联合仿真工具——TrueTime工具箱,利用该工具箱并以直流伺服电机为受控对象,建立起一个单包传输有随机数据包丢失的无线网络控制系统的仿真模型.通过仿真实验研究数据丢包对于系统控制性能的影响,... 本文介绍了一种基于Matlab/Simulink的联合仿真工具——TrueTime工具箱,利用该工具箱并以直流伺服电机为受控对象,建立起一个单包传输有随机数据包丢失的无线网络控制系统的仿真模型.通过仿真实验研究数据丢包对于系统控制性能的影响,对比当出现数据丢包时,控制器采用上一时刻的控制律与不采用任何控制律的控制效果,两者并没有明显差别. 展开更多
关键词 TRUETIME工具箱 无线网络控制系统 单包传输 随机数据包丢失
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数据包丢失的无线网络控制系统的故障检测 被引量:1
15
作者 陈志明 崔宝同 《计算机技术与发展》 2012年第11期61-64,68,共5页
针对一类具有数据包丢失的无线网络控制系统,根据数据包丢失和未丢失的情况,同时结合无线网络控制系统数据传输过程中时延的特点,设计了具有时延补偿功能的鲁棒H∞观测器进行故障检测。当系统未发生故障且不存在未知扰动时,系统是稳定的... 针对一类具有数据包丢失的无线网络控制系统,根据数据包丢失和未丢失的情况,同时结合无线网络控制系统数据传输过程中时延的特点,设计了具有时延补偿功能的鲁棒H∞观测器进行故障检测。当系统未发生故障且不存在未知扰动时,系统是稳定的,当存在未知扰动时,系统满足一定的H∞性能。为了及时检测系统的故障并减小系统故障的误报率,设计了残差评价信号,当系统发生故障,残差评价信号即刻超过指定值,系统检测出故障。所得结果通过仿真示例得到了验证。 展开更多
关键词 无线网络控制系统 数据丢包 稳定性 故障检测
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多包丢失的无线网络控制系统的滤波器设计 被引量:4
16
作者 马运强 武昌俊 《四川理工学院学报(自然科学版)》 CAS 2016年第6期16-20,共5页
鉴于无线网络控制系统中多包丢失率不同和外部噪音干扰问题,研究了一类多包丢失的无线网络控制系统H_∞滤波器设计方法,以提高无线网络控制系统稳定性及鲁棒性。首先,引入随机伯努利序列搭建多传感器通道中丢包模型,并将每个通道丢包率... 鉴于无线网络控制系统中多包丢失率不同和外部噪音干扰问题,研究了一类多包丢失的无线网络控制系统H_∞滤波器设计方法,以提高无线网络控制系统稳定性及鲁棒性。首先,引入随机伯努利序列搭建多传感器通道中丢包模型,并将每个通道丢包率转化为滤波误差系统的随机参数,进而将滤波问题转化为求解带有随机参数的滤波误差系统的H_∞性能指标问题;在此基础上,利用矩阵论和概率论原理将数据参数分解,通过LMIs形式给出H_∞滤波器存在的充分条件,所设计的滤波器能保证在外部能量有界噪音干扰信号,滤波误差系统的H_∞指标小于给定值γ。最后通过一个数值仿真示例验证了所设计滤波器的有效性。 展开更多
关键词 无线网络控制系统 H∞滤波器 多数据丢包 随机变量
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基于Wi-Fi的无线网络控制系统的仿真研究 被引量:1
17
作者 曾山 翁正新 《微型电脑应用》 2010年第9期10-11,17,共3页
近年来,以Wi-Fi为代表的无线局域网(Wireless Local Area Network,WLAN)技术不断发展和成熟,被广泛应用到各个领域。其中,将无线网络与传统控制系统融合起来,形成具备高移动性、可扩展性和灵活性等优势的无线网络控制系统(Wireless Netw... 近年来,以Wi-Fi为代表的无线局域网(Wireless Local Area Network,WLAN)技术不断发展和成熟,被广泛应用到各个领域。其中,将无线网络与传统控制系统融合起来,形成具备高移动性、可扩展性和灵活性等优势的无线网络控制系统(Wireless Networked Control Systems,WNCS),成为控制界的研究趋势之一。针对基于Wi-Fi技术的无线网络控制系统进行了研究,利用TrueTime仿真工具箱以及MATLAB/Simulink仿真环境,构建了一个WNCS的仿真系统模型,设计了相应的PID控制器,并研究了网络传输速率、采样周期等网络性能指标对系统控制性能的影响。 展开更多
关键词 WI-FI 无线网络控制系统 TRUETIME工具箱 PID控制 网络性能指标
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存在数据丢包的无线网络控制系统的滤波器设计 被引量:2
18
作者 马运强 魏利胜 《安徽工程大学学报》 CAS 2017年第1期56-62,共7页
针对无线网络控制系统测量数据存在丢失和噪音干扰的问题,研究了一类无线网络控制系统H_∞滤波器设计方法,以提高系统测量数据的精度.首先,利用独立伯努利变量搭建数据丢包模型,并将滤波误差系统等效为具有两个子系统的离散切换系统;在... 针对无线网络控制系统测量数据存在丢失和噪音干扰的问题,研究了一类无线网络控制系统H_∞滤波器设计方法,以提高系统测量数据的精度.首先,利用独立伯努利变量搭建数据丢包模型,并将滤波误差系统等效为具有两个子系统的离散切换系统;在此基础上,利用LMIs形式给出H_∞滤波器存在的充分条件和滤波器参数求解的方法;最后通过仿真示例验证了所提算法的可行性. 展开更多
关键词 无线网络控制系统 H∞滤波器 数据丢包 切换系统
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不确定时滞的无线网络控制系统的故障检测
19
作者 陈志明 崔宝同 《计算机应用研究》 CSCD 北大核心 2012年第11期4235-4237,4241,共4页
研究了一类具有不确定时滞的无线网络控制系统的故障检测的问题。由于时滞是不确定的,可以通过增广向量法将系统建模为马尔科夫跳变系统。在此基础上,设计了观测滤波器,满足了滤波器在没有扰动的情况下均方指数稳定,在有扰动时,满足一定... 研究了一类具有不确定时滞的无线网络控制系统的故障检测的问题。由于时滞是不确定的,可以通过增广向量法将系统建模为马尔科夫跳变系统。在此基础上,设计了观测滤波器,满足了滤波器在没有扰动的情况下均方指数稳定,在有扰动时,满足一定的H∞鲁棒性能。当系统发生故障时,故障检测系统立即检测出故障。所得结果通过仿真示例得到了验证。 展开更多
关键词 无线网络控制系统 不确定时滞 增广向量法 马尔科夫跳变系统 滤波器 稳定性 故障检测
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基于内模控制的无线网络控制系统设计
20
作者 唐银清 杜锋 张霄羽 《计算机应用与软件》 CSCD 北大核心 2014年第6期87-90,共4页
无线网络控制系统由于网络的存在产生诱导时延,时延影响系统稳定性,甚至使系统失去控制。针对这一现象,提出一种基于内模控制的无线网络控制系统设计,在被控对象端添加预估模型,从结构上实现无需确知网络时延的大小,在被控对象预估模型... 无线网络控制系统由于网络的存在产生诱导时延,时延影响系统稳定性,甚至使系统失去控制。针对这一现象,提出一种基于内模控制的无线网络控制系统设计,在被控对象端添加预估模型,从结构上实现无需确知网络时延的大小,在被控对象预估模型与真实模型相等的情况下,可实现对网络时延的完全补偿。内模控制器的参数调整方便,设计方法简单并容易实现,仿真结果验证了该系统具有良好的跟踪性能,较强的鲁棒性和抗干扰能力。 展开更多
关键词 无线网络控制系统 网络时延 内模控制
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