通信專業(yè)網(wǎng)絡(luò)化控制系統(tǒng)研究中的關(guān)鍵問題

  7.1.4 網(wǎng)絡(luò)化控制系統(tǒng)研究中的關(guān)鍵問題
  目前，網(wǎng)絡(luò)化控制系統(tǒng)已在過程自動化、制造自動化、航空航天、無線通信、機(jī)器人、交通系統(tǒng)、智能建筑、國防等領(lǐng)域獲得了廣泛的應(yīng)用。網(wǎng)絡(luò)化控制系統(tǒng)具備互操作性、可移植性、可互換性、可裁減性等特點(diǎn)，同時(shí)能實(shí)現(xiàn)與信息網(wǎng)絡(luò)的無縫集成,并能實(shí)現(xiàn)管理/控制的一體化，因此在過程工業(yè)和制造工業(yè)中，將會取代傳統(tǒng)的DCS和PLC系統(tǒng)。在汽車、飛機(jī)控制系統(tǒng)中?具有硬實(shí)時(shí)性和高可靠性的網(wǎng)絡(luò)化控制結(jié)構(gòu)將成為主流。為使網(wǎng)絡(luò)化控制系統(tǒng)獲得更好的應(yīng)用，仍有較多關(guān)鍵問題有待于解決。
  1)網(wǎng)絡(luò)特性分析與系統(tǒng)建模
  隨著控制系統(tǒng)范圍的擴(kuò)大和對網(wǎng)絡(luò)帶寬笛求的增長，傳統(tǒng)意義上的數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)也將用于控制.網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)將變得復(fù)雜化，如何在一個(gè)基于數(shù)據(jù)包交換的異步網(wǎng)絡(luò)中實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)特性分析與系統(tǒng)建模，是一個(gè)復(fù)雜的理論問題。
  2)控制和網(wǎng)絡(luò)的集成優(yōu)化調(diào)度問題
  在傳統(tǒng)的計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)中，通常假設(shè)應(yīng)用系統(tǒng)能提供確定的、等間距的采樣，但在網(wǎng)絡(luò)化控制系統(tǒng)中這一假設(shè)不再成立,控制任務(wù)和網(wǎng)絡(luò)報(bào)文的調(diào)度.都對控制系統(tǒng)性能產(chǎn)生影響，因此有必要研究控制和網(wǎng)絡(luò)的集成優(yōu)化調(diào)度問題。在實(shí)際的網(wǎng)絡(luò)化控制系統(tǒng)中，網(wǎng)絡(luò)上既有周期性的傳感與控制信息，也有非周期性的報(bào)警等信息，同時(shí)系統(tǒng)應(yīng)具備一定的柔性，即運(yùn)行時(shí)能動態(tài)改變報(bào)文調(diào)度列表。而目前有關(guān)網(wǎng)絡(luò)調(diào)度的研究通常假設(shè)所有傳輸報(bào)文是周期性的和運(yùn)行前確定的相應(yīng)的理論結(jié)果與應(yīng)用還存在較大距離，需要在今后的研究中加以解決。
  3)網(wǎng)絡(luò)化控制系統(tǒng)的綜合問題
  為了把網(wǎng)絡(luò)化控制系統(tǒng)的理論研究成果應(yīng)用于工程實(shí)踐，需要設(shè)計(jì)方法學(xué)的指導(dǎo)和相應(yīng)的具支持?？刂葡到y(tǒng)最終要通過硬件和軟件來實(shí)現(xiàn)，其中軟件所占的比重越來越大。從軟件丁程的角度，網(wǎng)絡(luò)化控制系統(tǒng)可看做一種分布式環(huán)境下的實(shí)時(shí)嵌人式軟件。傳統(tǒng)的軟件工程方法不能有效地解決這類軟件的建模、仿真、設(shè)計(jì)、驗(yàn)證、測試等問題。

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