通信专业网络化控制系统研究中的关键问题

  7.1.4 网络化控制系统研究中的关键问题
  目前，网络化控制系统已在过程自动化、制造自动化、航空航天、无线通信、机器人、交通系统、智能建筑、国防等领域获得了广泛的应用。网络化控制系统具备互操作性、可移植性、可互换性、可裁减性等特点，同时能实现与信息网络的无缝集成,并能实现管理/控制的一体化，因此在过程工业和制造工业中，将会取代传统的DCS和PLC系统。在汽车、飞机控制系统中?具有硬实时性和高可靠性的网络化控制结构将成为主流。为使网络化控制系统获得更好的应用，仍有较多关键问题有待于解决。
  1)网络特性分析与系统建模
  随着控制系统范围的扩大和对网络带宽笛求的增长，传统意义上的数据通信网络也将用于控制.网络的拓扑结构将变得复杂化，如何在一个基于数据包交换的异步网络中实现网络特性分析与系统建模，是一个复杂的理论问题。
  2)控制和网络的集成优化调度问题
  在传统的计算机控制系统设计中，通常假设应用系统能提供确定的、等间距的采样，但在网络化控制系统中这一假设不再成立,控制任务和网络报文的调度.都对控制系统性能产生影响，因此有必要研究控制和网络的集成优化调度问题。在实际的网络化控制系统中，网络上既有周期性的传感与控制信息，也有非周期性的报警等信息，同时系统应具备一定的柔性，即运行时能动态改变报文调度列表。而目前有关网络调度的研究通常假设所有传输报文是周期性的和运行前确定的相应的理论结果与应用还存在较大距离，需要在今后的研究中加以解决。
  3)网络化控制系统的综合问题
  为了把网络化控制系统的理论研究成果应用于工程实践，需要设计方法学的指导和相应的具支持。控制系统最终要通过硬件和软件来实现，其中软件所占的比重越来越大。从软件丁程的角度，网络化控制系统可看做一种分布式环境下的实时嵌人式软件。传统的软件工程方法不能有效地解决这类软件的建模、仿真、设计、验证、测试等问题。

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