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首页网络控制系统中的接口延迟建模与分析
"网络控制中传输延迟的接口延迟模型 (2004年)" 网络控制系统的延迟问题一直是研究的焦点,特别是在2004年黄四牛、陈宗基和魏晨发表的论文中,他们提出了一种创新的接口延迟模型。这个模型针对网络控制应用中的延迟挑战,旨在解决由传输延迟和网络接口相互作用导致的问题。 传统的网络控制系统研究往往需要考虑具体的传输网络特性,这增加了分析和设计的复杂性。论文中提出的接口延迟模型将传输延迟与网络接口相结合,形成一个新的分析框架。这种模型的优势在于,它简化了对网络控制系统的理解和研究,使得研究人员可以专注于可测量的接口延迟,而无需深入到网络的底层细节。 在模型构建之后,作者们提供了解决接口延迟的数学方法,并对模型的实用性质进行了深入探讨。这些性质可能包括延迟的不确定性、随机性以及对系统性能的影响。这些研究对于理解网络控制系统的动态响应、稳定性以及性能边界具有重要意义。 论文还讨论了网络控制系统(NCS)在大规模控制系统和计算机网络结合背景下的重要性。NCS通过网络进行数据通信,这引入了时间延迟,可能影响控制信号的实时性和准确性。因此,接口延迟模型的提出,为理解和减轻这些延迟影响提供了理论基础。 此外,论文还提及了相关的资助项目,如航空科学基金和国家973计划,这表明该研究得到了国家级别的重视和支持,反映了延迟问题在当时网络控制领域的紧迫性。 这篇论文为网络控制系统的延迟分析开辟了新的路径,通过接口延迟模型,研究人员能够更加高效地设计和优化网络控制策略,减少延迟对系统性能的负面影响。这一工作对于网络控制理论的发展,以及在工业自动化、航空航天、智能交通等领域的应用具有深远的影响。
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收稿日期
基金项目 航空科学基金资助项目E 国家 资助项目
作者简介 黄四牛 男 湖北崇阳人 博士生 huangsiniu hotmail com
网 络 控 制 中 传 输 延 迟 的 接 口 延 迟 模 型
黄四牛 陈宗基 魏 晨
北京航空航天大学 自动化科学与电气工程学院 北京
摘 要 针对网络控制应用中的延迟问题 通过将传输延迟与网络接口合
并到一起 建立了一种新模型 接口延迟模型 然后给出了接口延迟的求解方法 并对
接口延迟在实际应用中的各种有关性质进行了深入的研究 接口延迟模型的建立 使
得网络控制的研究可以从具体的传输网络中脱离出来 从而可以直接围绕可测的接
口延迟研究网络控制系统
关 键 词 控制系统 网络 延迟
中图分类号 TP
文献标识码 A 文 章 编 号
Interface delay model in NCS
Huang Siniu Chen Zongji Wei Chen
School of Automation Science and Electrical Engineering Beijing University of Aeronautics and Astronautics Beijing China
Abstract By uniting communication delays and the network interface interface delay model was established
for communication delays in network control system And its key properties related to the practical applications were
studied The establishing of the interface delay model separates the research on network control system from the
practical networks
Key words control systems network delays
随着控制系统规模的日益扩大 以及计算机
网络的发展 网络控制系统 NCSNetworked Control
System越来越引起人们的注意 对于传输网络的
描述主要有以下参数 带宽 信元差错率 延迟等
从控制系统的角度来看 由于要传输的控制信息
的数据量并不大 一般对于带宽限制没有特别要
求 而信元差错率能最终反映在延迟的特性上如
引起数据包超时到达甚至丢失 所以不用单独考
虑 而传输过程中的时变延迟会大大降低控制系
统的性能甚至引起系统不稳定 因此时变延迟对
于控制是一个重要的挑战
对于网络控制中的传输延迟 一些学者根据
网络的传输特性和具体应用的需要建立了各种不
同的延迟模型
Johan Nilsson
将网络延迟建
模成独立随机延迟和 Markov 链随机延迟 P Bau
er
第一次将随变传输延迟从网络中分离出来
并提出了两种模型 最新采样保持模型和延迟最
大化模型
然而 这些研究往往离开网络接口单独研究
传输延迟 而且混淆了实际传输延迟和控制应用
中实际用于预测的延迟参数 针对这种情况 本文
通过将传输延迟与网络接口合并到一起 建立了
一种新模型 接口延迟模型 并对接口延迟的各种
性质进行了深入的研究 通过建立接口延迟模型
可以将网络控制系统转化为引入了接口延迟参数
的一般控制系统 使得网络控制研究可以从具体
的传输网络中脱离开来
1 接口延迟模型的建立
1 1 基于时间驱动的闭环网络控制系统
一般闭环网络控制系统结构如图 所示
图中的被控对象指的是网络被控对象节点中
年 月
第卷 第期
北 京 航 空 航 天 大 学 学 报
Journal of Beijing University of Aeronautics and Astronautics
May
Vol No
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weixin_38734037
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