2、网络物理系统中的网络与事件触发控制策略解析

网络物理系统中的网络与事件触发控制策略解析

1. 网络延迟补偿器原理

网络延迟补偿器会将到达数据包的时间戳与自身存储的时间戳进行比较，只有当到达的数据包更新时才会更新存储内容。也就是说，只有当到达数据包的时间戳值大于当前网络延迟补偿器中存储数据包的时间戳值时，补偿器才会接受该数据包。通过这种比较过程，网络延迟补偿器中存储的数据包始终是特定时间内可用的最新数据包。比较完成后，会选择网络延迟补偿器中存储数据包里合适的控制输入，以主动补偿网络通信延迟。

2. 传统采样数据系统与时间触发方案

在传统采样数据系统中，输出采样、控制律计算和执行器更新都以恒定的时间周期进行，这种方式被称为时间触发方案，在过去几十年里得到了广泛研究。然而，在网络物理系统（CPS）中，使用通信网络在传感器、控制器和执行器之间交换信息时，时间触发控制/通信方案会增加网络通信负载，可能导致网络拥塞、时间延迟或数据包丢失，从而降低系统性能，甚至在某些条件下使系统不稳定。

3. 事件触发控制策略的优势与分类

为了在保证期望控制性能的前提下，减少网络拥塞，事件触发（也称为死区调度）方法被证明是一种有效降低通信网络负载的方式。事件触发控制/通信方案的核心思想是，系统的必要传输和控制输入的执行由预定“事件”的发生决定，同时确保期望的控制性能。与时间触发方案相比，事件触发策略不仅降低了控制器的计算负担，还减少了网络通信负载。

现有的事件触发控制策略大致可分为以下四类：
- 连续事件触发控制策略 ：事件检测器持续监测事件触发条件。在一些研究中，针对有界干扰的线性系统考虑了事件触发状态反馈控制，并将结果扩展到有通信延迟