33、工业系统分布式控制与滤波实验研究

工业系统分布式控制与滤波实验研究

1. 无线通信架构与网络控制研究

在无线传感器网络领域，一种新的无线通信架构被提出，它能为网络提供所需的可靠性、安全性和实时参数。其主要目标包括：
- 实现WirelessHART网络模拟器 ：这是一种新的无线协议，旨在为过程自动化应用建立新的通信标准。该模拟器用C++编写，并通过S函数与MATLAB接口，方便用户使用。同时，TrueTime库也加入了使用此模拟器的功能，为用户模拟不同无线场景提供了强大工具。
- 研究WirelessHART网络中的延迟补偿 ：该协议可实现网络中所有设备的同步。但如果控制器不在无线网络中，就无法保证与其他设备同步。若控制器时钟受漂移影响，控制回路会引入可变延迟，这会降低系统性能，在某些关键情况下还会导致系统不稳定。

此外，还有一些关于网络控制系统的研究：
- 提出了一种用于网络控制系统（NCS）仿真的框架，可分析网络传输对控制系统性能的影响。采用基于代理的设计模拟数据包在网络中的传输，通过修改用户数据协议（UDP）公共头扩展了网络模拟器2.26（NS - 2.26），以支持应用数据传输。通过修改网络拓扑参数，分析了不同参数变化（如网络带宽、工厂节点数量和采样周期）下的网络控制系统仿真。
- 深入研究了在网络环境中工作的开环稳定线性时不变（LTI）过程的离线识别问题，重点关注随机网络诱导延迟和数据包丢失的影响。开发了简化精炼工具变量方法的改进版本来解决此问题，并在使用TrueTime模拟器的网络识别实验中进行了验证。
- 研究了NCS中数据流的TCP/IP通信问题。根据慢启动理论给出了TCP/IP的分析模型，并