网络化控制系统

本书基于现场总线技术及自动化北京市重点实验室的科研成果，系统地介绍了网络化控制系统的组成原理、控制结构、建模方法，网络拥塞闭环控制机理，网络时延闭环控制方法，现场总线控制技术及应用，基于工业以太网的控制系统设计，基于Internet和Web的网络远程控制系统设行。本书主要面向自动控制领域中从事科学研究、产品开发与工程应用的科研人员和工程技术人员，也可以作为自动化、电气工程、测控、计算机、通信等专业高年级本科生及研究生的教材及参考用书。

版权信息

内容简介

目录(第一篇　网络化控制系统理论 第二篇　网络化控制系统技术 第三篇　网络化控制系统工程应用)

发展趋势

版权信息

书 名: 网络化控制系统

作　者：孙德辉等

出版社： 国防工业出版社

出版时间： 2008

ISBN: 9787118056242

开本： 16

定价: 33.00 元

版　次：1

页　数：238

字　数：450000

印刷时间：2008-5-1

纸　张：胶版纸

印　次：1

包　装：平装

内容简介

网络化控制系统是综合自动化技术发展的必然趋势，是控制技术、计算机技术和通信技术相结合的产物。网络化控制系统软件开发技术，以及网络化控制技术在工业加热炉、工业锅炉和电厂锅炉湿法烟气脱硫中的应用。

目录

第一篇　网络化控制系统理论

第1章　网络化控制系统概论

1.1 网络化控制系统的产生与发展

1.2　网络化控制系统的特点

1.5 网络化控制系统的理论、技术及工程应用

1.3.1 网络化控制系统的理论研究

1.3.2 网络化控制系统的技术发展

1.3.3 网络化控制系统的工程应用

1.4　本书的主要内容与安排

第2章　网络技术基础

2.1　网络体系结构

2.1.1 网络协议和层次结构

2.1.2　OSI参考模型

2.1.3　TCP/IP体系结构

2.1.4　TCP/IP与OSI模型的主要区别

2.2　网络实体概述

2.2.1 中继器

2.2.2　集线器

2.2.5 网桥

2.2.4　交换机

2.2.5　路由器

2.2.6　网关

2.2.7 网卡

2.3　网络分类

第3章　网络拥塞控制概述

3.1　网络服务质量

3.1.1 网络服务质量概述

3.1.2　QoS的控制和管理机制

3.2　网络拥塞控制

3.2.1 网络拥塞控制的一般原则

3.2.2 网络拥塞控制方法

3.5　TCP/IP的拥塞控制

3.3.1 源端的TCP协议的拥塞控制

3.3.2　链路端路由器的拥塞控制

3.4　ATM网络中的拥塞控制

3.4.1 开环预防控制

3.4.2　反馈流控制

3.4.3　连接接纳控制

3.4.4　优先级拥塞控制

3.4.5　信元丢弃控制

第4章　基于控制理论的网络拥塞闭环控制方法

4.1　基于速率调节的网络拥塞控制方法

4.1.1 基于输入速率的网络拥塞控制

4.1.2　基于输出速率调节的网络拥塞闭环控制方法

4.2　多节点网络拥塞闭环控制方法

4.2.1 多节点网络模型及控制结构

4.2.2　基于OPNET的仿真运行及性能评价

4.3　网络节点区分服务控制机制研究

4.3.1 网络区分服务闭环控制概述

4.3.2 多信种的网络区分服务控制机制

4.4　基于主动队列管理的网络拥塞闭环控制方法

4.4.1 网络信息的主动队列控制思想及结构

4.4.2　节点队列概率丢弃控制机制及实验分析

4.5　OPNET网络仿真平台简介

4.5.1 网络层仿真模型的建模方法

4.5.2 节点层仿真模型的建模方法

4.5.3　进程层仿真模型的建模方法

4.5.4　典型网络M/M/1队列排队的仿真模型结构及实验分析

第5章　网络化控制系统的分析与综合

5.1 网络化控制系统的结构

5.2　网络化控制系统的基本问题

5.2.1 通信媒体类型及通信协议

5.2.2　节点的驱动方式

5.2.3 节点时钟同步方式与多率采样

5.2.4　网络时延

5.2.5　单包传输和多包传输

5.2.6　数据包时序错乱与数据包丢失

5.2.7　数据滤除和空采样

5.3　考虑网络时延的NCS分析与综合

5.3.1 系统建模与稳定性分析

5.3.2　控制器综合

5.4　考虑网络数据丢包的NCS分析与综合

……

第二篇　网络化控制系统技术

第6章　集散控制系统（DCS）

第7章　现场总线控制系统（FCS）

第8章　基于工业以太网的网络化控制系统

第9章　基于WEB和Internet的网络化控制系统

第10章　网络化控制系统软件开发技术

第三篇　网络化控制系统工程应用

第11章　工业加热炉的网络化控制系统

第12章　工业锅炉的网络化控制系统

第13章　电厂锅炉湿法烟气脱硫DCS仿真系统

参考文献

发展趋势

着Internet技术的持续发展,控制系统与网络通信系统的集成已成为控制网络技术的一个热点,为此提出了网络化控制系统(NCS).在传统的控制系统中加入网络作为通信媒介,使系统的性能有了大的改观,但同时也不可避免的带来以下问题:网络延迟、丢包问题、单包和多包传输问题等,这些问题的存在,不仅会降低系统的控制性能,而且还能引起系统的不稳定.因此,对网络化控制系统的研究具有非常重要的现实意义.本文利用Lyapunov稳定性理论,采用线性矩阵不等式这一有效的工具,通过设计一些新的观测器和控制器,对含有不同被控对象的网络化控制系统进行了分析和控制.全文内容概述如下:第一章介绍了网络化控制系统的工业背景和研究现状.第二章对具有输出延迟的网络化控制系统的稳定性进行了分析.第三章提出了网络化切换系统的概念,利用具有时延的输出信号设计了一种新的观测器和控制器,得到含有时滞的闭环网络化切换系统,给出了对任意切换规则和延迟周期数,都能使该闭环系统稳定的充分条件.第四章为了克服不确定参数和未知扰动对系统性能的影响,设计了具有不确定参数的切换观测器和相应的切换控制器,利用Lyapunov稳定性理论证明了在所设计的观测器和控制器的作用下,系统在没有外界未知扰动影响的情况下,闭环系统是鲁棒稳定的;在系统存在外界未知扰动影响时,闭环系统具有较好的干扰抑制作用.