1. 研究目的与意义（文献综述）

网络控制系统NCS是网络控制系统是通信网络系统与控制系统共同构成的复杂系统，是目前控制领域的新研究方向，它一种全分布式、网络化实时反馈控制系统，是指某个区域现场传感器、控制器及执行器和通信网络的集合，用以提供设备之间的数据传输，使该区域内不同地点的用户实现资源共享和协调操作。是目前控制领域的新研究方向，由于通信网络丢包和延时等不可避免地存在，而控制系统的控制质量又与通信网络密切相关，导致丢包和延时等将导致控制系统性能的下降。

在现代社会，网络无处不在，它充满了社会的各个领域，如管理决策、资源共享、自动化制造工厂、电广、机器人、高级的航天航空器和电气化运输工具等许多高科技领域和大型企业。NCS的概念自从20世纪90年代初被提出，就立刻引起了人们的关注，同时对传统的控制系统理论和应用提出了新的挑战。针对网络控制系统的研究，开始于上个世纪九十年代。RavA等人研究的集成通信控制系统中提出了网络控制系统的初步概念，在此后的十几年，网络控制系统受到越来越多的学者关注，并成为学术界的一个研究热点。关于网络控制系统的研究主要有两条途径：其一是通过改善网络性能，减少网络诱导时延和数据包丢失的可能性，提高网络控制系统的性能;其二是把网络与通信协议作为已知条件，考虑网络诱导时延、数据包丢失等因素，研究基于时延微分方程(差分方程)描述的系统的控制策略设计。现在也出现了两条基本研究途径互相交叉，调度与控制协同设计的趋势。网络时延的存在会降低系统的性能甚至引起系统不稳定，因此在NCS的研究中，网络时延问题受到了广泛的关注。Luck和Ray提出了基于确定性预报器的时延补偿方法，应用于有随机时延特性的网络控制系统。它的主要思想是利用过去的测量信号，采用观测器重构系统过去的状态，再利用预报器提前预报系统状态，进而根据得到的预报状态生成控制信号，以此来补偿时延造成的影响。

网络控制系统由于网络的介入，不可避免地带来与其他控制系统不同的问题。由于传感器，控制器和执行器之间是由网络来连接的，加之各个节点的触发方式的不同，所以在各个部分之间的信息传输是有延时的，而且这种延时呈现出有界或无界，固定或随机的的特性。这个问题的存在，势必会影响整个网络控制系统的性能，同时也给网络控制系统的研究指明了方向。本文从网络控制系统的特点和要求出发，.以特定的控制系统为对象，并针对网络控制系统中存在的主要问题，即延时现象，分析延时对网络控制系统的性能影响，并通过仿真来分析，然后适当延伸去除这些影响的方法。

2. 研究的基本内容与方案

本课题的研究内容主要包括以下内容：

1.了解通信网络的结构

2.熟悉网络控制系统工作原理

3.分析延时现象产生的原因

3. 研究计划与安排

上学期21-22周查阅与课题相关资料，明确课题任务；

1－3周查阅相关文献，学习了解相关知识，撰写开题报告；

4－5周翻译外语资料，了解国内外关于该课题的最新情况；

6－7周学习网络控制系统的建模；

4. 参考文献（12篇以上）

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