事件触发机制的网络控制系统的控制器设计(附件)【字数：13675】
摘 要摘 要事件触发机制在降低丢包率与网络延时上有着不可替代的作用，它能够使网络控制系统的服务性能大大提高，源于此，基于事件触发机制的网络控制系统成为了多数学者关注的对象。若传感器与控制器都为异步状态，如果通过时间触发机制，那么，就有可能发生网络通道堵塞与数据的冗杂，而事件触发机制能够避免这些问题的出现。事件触发机制的NCS系统是将事件触发器设置在传感器与控制器之间，而事件触发器的机制是对控制信号进行筛选，以此来使得系统稳定。本文的主要工作内容是在已有的NCS模型的基础上，在传感器与控制器之间加入了事件触发器，建立事件触发机制的网络控制模型图，然后在该系统模型中引入全状态反馈控制器，借用李雅普诺夫稳定判据对该系统模型的系统方程进行稳定性的分析，得到稳定收敛参数，继而设置控制器且对其进行实例仿真。关键词网络控制系统，事件触发机制，控制器，稳定性分析，Simulink仿真
Keywords: Network Control System, event triggering mechanism, controller, stability analysis, Simulink simulation 目 录
第一章绪论1
1.1研究背景1
1.2网络控制系统中的问题3
1.2.1网络时延4
1.2.2数据包丢5
1.2.3单包传输与多包传6
1.2.4节点驱动方式6
1.2.5系统的稳定性与安全性7
1.3国内外研究现状8
1.4本文主要工作9
第二章事件触发机制的网络控制系统稳定性分析11
2.1引言11
2.2问题描述11
2.3稳定性分析14
2.3.1李雅普诺夫稳定判据14
2.3.2指数稳定性分析15
2.4本章小结19
第三章事件触发机制的离散网络化控制系统控制器设计与仿真20 3.1引言20
3.2问题描述20
3.3事件触发控制系统稳定性分析及其控制器设计23
*好棒文|www.hbsrm.com +Q: *351916072*
3.4事件触发控制器设计27
3.5仿真实例29
3.6本章小结33
结语34
致谢35
参考文献36 第一章 绪论
1.1 研究背景
如今网络控制技术[1]（networked control system,NCS）已发展成一个国际热议话题，由于网络技术突飞猛进的发展，早先运用于军用方面的网络技术已经慢慢的向着民用方面发展。进入21世纪，随着电子产品的兴起，硬件设备不断扩张和完善，对于网络节点传输效率和传播速度的要求也越来越高，由原本的单一传输转变为多路传输，网络控制技术是由分布在不同地点的空置系统组成，这些系统包括传感器、控制器和执行器[2]，除此之外，以发送器和接收器来完成各个站点间的信息的传送，所以，一个巨大的网络系统的形成就是把各个地区的站点连到一起。这样，通过网络系统，就可以实现在不同地区的数据的传输和资源的共享。除此之外为了对局部网络站点进行控制，我们可以通过搭建平台来实现。
信号在无线网络控制系统中进行传输时，不用单独的铺设数据线，这样不仅能够极大的减少硬件设备的浪费，而且也免除了安装和维护的工作，可以实现将资源进行高效率的利用。而对于网络控制技术这样的闭环反馈控制系统，其灵活性是非常强的，但是因为这样会出现数据的错乱和丢包，传输的安全，网络的时延等各方各面的问题，而由于这些问题，导致网络控制系统的服务性能大打折扣。传统的算法以及模型只能解决理论上的问题，而想要彻底地解决出现在网络控制系统中的问题，就必须将网络问题拿到现实平台上，这才是现如今网络问题的研究的主要方向。网络控制系统是由早期的集成通信控制系统[3]（Integrated Communication and Control System,ICCS）演变而来，在ICCS系统发展的同时，一场新的变革也在网络控制系统中出现。 而伴随计算机技术的快速提高，实现信息的高速传递的要求现已不再是以前的仪表控制所能满足的了，集成系统需要大量的接受和发送装置以及传感器，如此，极大的网络控制系统的服务性能，即更加的智能安全高效。网络控制系统最早只是Walsh以相关的图文符号进行介绍，当时的文献中并没有给它完整的定义。此外，文献[4]是根据连续系统来说明网络控制技术的调度、稳定问题，网络控制系统中要实现闭环反馈系统的数据传送，一般是用相应的专用通道来完成，其最为突出的优点是能够进行资源共享，在闭环系统处于关闭状态的情况下，另外的节点闭环系统仍然可以实现信息的传输。
Keywords: Network Control System, event triggering mechanism, controller, stability analysis, Simulink simulation 目 录
第一章绪论1
1.1研究背景1
1.2网络控制系统中的问题3
1.2.1网络时延4
1.2.2数据包丢5
1.2.3单包传输与多包传6
1.2.4节点驱动方式6
1.2.5系统的稳定性与安全性7
1.3国内外研究现状8
1.4本文主要工作9
第二章事件触发机制的网络控制系统稳定性分析11
2.1引言11
2.2问题描述11
2.3稳定性分析14
2.3.1李雅普诺夫稳定判据14
2.3.2指数稳定性分析15
2.4本章小结19
第三章事件触发机制的离散网络化控制系统控制器设计与仿真20 3.1引言20
3.2问题描述20
3.3事件触发控制系统稳定性分析及其控制器设计23
*好棒文|www.hbsrm.com +Q: *351916072*
3.4事件触发控制器设计27
3.5仿真实例29
3.6本章小结33
结语34
致谢35
参考文献36 第一章 绪论
1.1 研究背景
如今网络控制技术[1]（networked control system,NCS）已发展成一个国际热议话题，由于网络技术突飞猛进的发展，早先运用于军用方面的网络技术已经慢慢的向着民用方面发展。进入21世纪，随着电子产品的兴起，硬件设备不断扩张和完善，对于网络节点传输效率和传播速度的要求也越来越高，由原本的单一传输转变为多路传输，网络控制技术是由分布在不同地点的空置系统组成，这些系统包括传感器、控制器和执行器[2]，除此之外，以发送器和接收器来完成各个站点间的信息的传送，所以，一个巨大的网络系统的形成就是把各个地区的站点连到一起。这样，通过网络系统，就可以实现在不同地区的数据的传输和资源的共享。除此之外为了对局部网络站点进行控制，我们可以通过搭建平台来实现。
信号在无线网络控制系统中进行传输时，不用单独的铺设数据线，这样不仅能够极大的减少硬件设备的浪费，而且也免除了安装和维护的工作，可以实现将资源进行高效率的利用。而对于网络控制技术这样的闭环反馈控制系统，其灵活性是非常强的，但是因为这样会出现数据的错乱和丢包，传输的安全，网络的时延等各方各面的问题，而由于这些问题，导致网络控制系统的服务性能大打折扣。传统的算法以及模型只能解决理论上的问题，而想要彻底地解决出现在网络控制系统中的问题，就必须将网络问题拿到现实平台上，这才是现如今网络问题的研究的主要方向。网络控制系统是由早期的集成通信控制系统[3]（Integrated Communication and Control System,ICCS）演变而来，在ICCS系统发展的同时，一场新的变革也在网络控制系统中出现。 而伴随计算机技术的快速提高，实现信息的高速传递的要求现已不再是以前的仪表控制所能满足的了，集成系统需要大量的接受和发送装置以及传感器，如此，极大的网络控制系统的服务性能，即更加的智能安全高效。网络控制系统最早只是Walsh以相关的图文符号进行介绍，当时的文献中并没有给它完整的定义。此外，文献[4]是根据连续系统来说明网络控制技术的调度、稳定问题，网络控制系统中要实现闭环反馈系统的数据传送，一般是用相应的专用通道来完成，其最为突出的优点是能够进行资源共享，在闭环系统处于关闭状态的情况下，另外的节点闭环系统仍然可以实现信息的传输。
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