网络控制系统及其仿真 网络控制系统及其仿真试验的研究 夏需强 控制理论与控制工程 指导教师：于佐军副教授 摘要 网络控制系统是计算机网络与自动化技术交叉发展的产物之一，它是 把网络作为控制的一种手段，可以称之为“网络自动化”。在网络控制系 统中，网络不仅是控制系统的数据传输的一种媒介，同时也是控制系统的 一部分。网络控制系统与传统的控制系统相比可以减少系统的连线，降低 系统的成本，使得结构灵活，易于扩展和维护，还能实现系统资源的共享。 虽然网络控制系统有很多的优点，但是由于网络带来的诱导延时和数据丢 包对控制系统的性能有很大的影响。针对网络延时和数据丢包，在本文中 做了如下的工作： 1 鉴于在网络控制系统中跟踪问题研究很少这个现状，通过设置缓冲 区的方法将随机时变的网络控制系统转化为一确定性系统，然后再利用一 特殊的数学变换将此确定性系统变成一个等效系统，并推导了此等效系统 的最优跟踪控制律，同时还讨论了最优跟踪控制律的存在性。 2 对于网络延时服从确定的概率分布的网络控制系统，本文利用随机 控制的相关知识推导了随机最优控制律，并且讨论了此控制律的存在性和 稳定性。 进行了网络控制系统的仿真和利用自己编写的数据包发送接受程序进行了 试验同时还利用OPC服务器程序进行了试验。仿真和试验都得到了较好的 效果。 4 对于丢包过程服从已知的两点分布的网络控制系统，推导了最优滤 Il 波器。使此滤波器达到丢包幸 偿的作用。 关键字：网络控制系统，最优跟踪控制律，诱导延时，数据丢包，最优滤波器 III onNetworkedControlandItsSimulation Research System and Experiment XIA andControl Theory Engineering Xu-qiang Control AssociateProfessorYU Directed by Zuo-jun Abstraet ofcross ktwecn control isoneofoutcomes Networkedsystem development it networkandautomation isonemeansofcontroland computer technologyIt control is canbecallednetworkedautomationInnetworked syst锄，network of betransmitted not medium whichdatacontrol can one through system only also withtraditionalcontrol but one ofcontrol system, part systemComparing control candecreaselineof costof networked system, system system，reduce toextendmaintainItalso flexiableandmake and makestructure systemeasy theresourceof networkedcontrol has Canshare systemAlthough systemmany data iscausednetworkCan and which by advantages，induceddelay dropout of atnetworkanddata affect control delay greatlyperformancesystemAiming this the workisdone： dropout,inpaperfollowing theconditionthatinnetworkedcontrol is to systemtrackingproblem 1 Due be and control can system studied,stochastictime叼恤networked rarely deterministic transformedonedeterministic bufferThe by system systemsetting can one mathematics becomeone special equivalentsystembyusing transformationThe controllawofthe is optimal equivalentsystem wacking derivedandtheexistence controllawisdiscussed tracking ofoptimal thenetworkedcontrol ofwhichnetwork to 2 For system delaysubjects deterministic controllawisderived optimal probabili姆distribution,stochastic this the ofstochasticcontrolin usingrelated paperThe through knowle