网络诱导时延

摘要： 研究基于事件触发通讯机制的T-S模糊系统的网络化H_(∞)控制问题。考虑到网络诱导时延的概率分布特征,将事件触发通讯机制下的网络化控制系统建模成一个带有两个分段区间时变时延和随机参数的异步T-S模糊系统。充分利用异步归一化隶属度函数的偏差界和归一化隶属度函数的凸性,并使用Lyapunov-Krasovskii泛函方法,以线性矩阵不等式形式建立了异步系统的H_(∞)性能分析和控制器设计的新颖时滞依赖判据。

摘要： 针对网络控制系统中同时存在的网络诱导时延和量化误差问题,对系统的建模、稳定性分析、控制器设计等3个方面进行了研究.基于数量化反馈控制器和零阶保持器的工作机制,利用了扇形界方法,将系统建模为带有输入时延的时滞系统.其中,在网络控制系统的传感器到控制器通道(S-C)和控制器到执行器通道(C-A)分别加入了对数量化器,用来量化系统的状态信号和控制输入信号.运用Lyapunov理论提出了一种Lyapunov-Krasovskii泛函方法,并得到了相应的稳定性判据,该判据是以两个线性矩阵不等式(LMIs)来表示的.基于该稳定性判据,设计了量化状态反馈控制器使得闭环系统渐近稳定.研究结果表明:两个量化器的量化密度直接影响系统的控制性能.%Aiming at the stabilization of networked control systems(NCSs) subject to both network-induced delays and data quantization er-ror,the three aspects of system modeling,stability analysis and controller design were studied respectively. Based on logarithmic quantized feedback controller and the working mechanism of zero-order hold(ZOH),utilizing sector bound approach,the NCSs was modeled as a time-delay system with input delay. Among them,both sensor-to-controller(S-C) channel and controller-to-actuator(C-A) channel of NCSs was separately jointed the logarithmic quantizer,to quantify system state signal and control input signal respectively. By utilizing the Lyapunov stability theory to propose a kind of Lyapunov-Krasoskii function,then the corresponding stability condition was obtained,this condition was described by two sets of linear matrix inequalities(LMIs). Based on this stability condition,the corresponding quantized feedback controller was designed to guarantee the closed-loop systems stochastic stable. The results indicate that the density of two quantizers directly affect the control performance of the system.

摘要： As for a class of networked control systems(NCS) with bilateral random network-induced delay and packet dropout,firstly this paper proposed the method of the active time varying-period sampling,which meant that the sensor was event and time-driven,and its sampling period could follow the change of network delay and packet dropout in real time,so the problem of long delay and packet disordering was overcome.Then it modeled the NCS as the discrete-time switched system,and obtained the condition satisfying exponential stability of the system state based on the approach of average dwell time.The obtained condition further established the quantitative relation between the exponential decay rate and the packet dropout rate.Lastly,the simulation examples illustrate the effectiveness of the proposed method.%针对具有双边随机时延和丢包的网络控制系统,采用了主动时变采样周期的方法,利用事件和时间驱动相结合方式,传感器的采样周期可实时地跟随网络延时和丢包的变化而改变,克服了长时延和数据包错序的问题.然后将系统建立为统一的切换系统模型,结合基于平均驻留时间的方法,给出了系统状态满足指数稳定的条件,并且描述了其指数衰减率和丢包率之间的定量关系.最后通过数值例仿真验证了所提方法的有效性.

摘要： 基于网络时延与噪声约束的网络化系统跟踪性能极限,在研究网络参数时主要考虑前向和反馈通道同时存在噪声和反馈通道存在时延的问题.网络化系统的跟踪性能极限表达式是通过采用谱分解技术并选择最优的单自由度控制器的方法来得到.结果表明网络化系统的跟踪性能极限与网络化系统的非最小相位零点、不稳定极点、网络诱导时延、网络噪声和输入信号有关.仿真结果验证了该方法的有效性.

摘要： 基于网络时延与噪声约束的网络化系统跟踪性能极限,在研究网络参数时主要考虑前向和反馈通道同时存在噪声和反馈通道存在时延的问题。网络化系统的跟踪性能极限表达式是通过采用谱分解技术并选择最优的单自由度控制器的方法来得到。结果表明网络化系统的跟踪性能极限与网络化系统的非最小相位零点、不稳定极点、网络诱导时延、网络噪声和输入信号有关。仿真结果验证了该方法的有效性。

摘要： 针对一种输入多采样率网络化控制系统,在同时考虑网络诱导时延和被控对象的预测输出的条件下设计了动态输出回馈控制器,以得到系统的最优保性能控制,并利用线性矩阵不等式证明了控制系统的稳定性,数值模拟验证了其有效性.结果表明,所设计的控制器能够保证控制系统稳定性并满足性能控制的要求.

摘要： An unmanned surface vehicle (USV) is subject to the influences of the external environment disturbance and network-induced characteristics (such as network-induced delay and packet loss in the control center-to-actuator network channel, which will degrade the performance and the stability of the heading control system. To make the unmanned surface vehicle sail fast and stably, a kind of USV network-based heading control strategy is proposed. Network-based models for the unmanned surface vehicle subject to the wave-induced disturbance are established. Based on these models, controller design criteria are derived to asymptotically stabilize the USV heading control system by defining a suitable Lyapunovfunc-tional and adopting the convex analysis method. The simulation results verify the effectiveness of the proposed control schemes and the designed controllers.%无人水面艇自主航行中受到外部环境干扰及在控制中心-执行器网络通道中存在网络诱导特性(如网络诱导时延、数据丢包等)的影响,会降低系统性能,影响航向控制系统的稳定性.为了能使无人艇按照设定航向快速、稳定地航行,提出一种基于网络的无人艇航向控制策略.首先,建立基于网络的无人艇航向控制系统模型.基于这个模型,运用Lyapunov稳定性理论和凸分析方法导出能使网络环境下无人水面艇航向控制系统渐进稳定的控制律,并设计基于网络的航向控制器.通过仿真验证所提出方法和设计控制器的有效性.

摘要： 针对在现代工业、航空航天等领域具有广泛应用的分层网络控制系统无法采用集中控制方式的问题,研究了分层网络控制系统的分布式日∞控制.首先,考虑网络诱导时延、数据包丢失和全局信息不可全部获取的情形,提出了分层网络控制系统的分布式控制策略,并将网络控制系统建模为具有分布式时变时延的离散切换系统.其次,基于Lyapunov-Krasovskii函数法,给出了系统稳定且满足给定H∞性能要求的充分条件,该条件依赖于时延上界信息并具有较弱的保守性.利用锥补线性化方法,将控制器设计转化为具有线性矩阵不等式形式的优化问题,给出了控制器设计的迭代算法.最后,利用仿真算例,验证了所提方法的有效性.%Considering the centralized control mode cannot be used in hierarchical networked control system which is widely applied in the fields of modern industry,aerospace,etc.,the distributed H∞ control for the hierarchical networked control system is studied.First,considering the network induced delay,data packet loss and partial information available,a distributed control law for hierarchical networked control system is proposed.And the closed-loop networked control system is modeled as a switched discrete system with distributed time varying delay.Second,based on Lyapunov-Krasovskii functional method,a sufficient condition for system stability and to satisfy the requirement of given H∞ performance index is deduced,which is less conservative and depends on the upper bound of the delay.Using cone complement linearization method,the controller design is converted to an optimal problem with linear matrix inequalities,and an iterative approach for controller design is given.Finally,a simulation example is used to validate the effectiveness of the proposed method.

摘要： 本文针对工业无线网络控制系统，提出一种基于时延在线检测的状态模糊估计卡尔曼滤波器设计方法。首先，给出工业无线网络控制系统的T-S模糊模型描述。然后，通过时延在线检测得到网络诱导时延的分布范围，利用概率论方法获取网络诱导时延在各个分布区间的分布概率，并把所得到的分布概率作为T-S模糊模型的隶属度函数。再运用卡尔曼滤波方法对每个区间的子系统设计出子滤波器，并对这些子滤波器采取模糊融合策略得出全局无偏滤波器。最后，通过仿真实例验证所提方法的有效性。

摘要： 本文基于线性时不变被控对象的网络控制系统的离散模型,研究了系统滑模控制器的设计问题.在系统状态预估的基础上,构造了具有时延补偿的滑模超平面,提出了完全消除抖振的滑模控制方法.利用李雅普诺夫方法证明了该控制器可保证系统的稳定性且不要求网络诱导时延小于一个采样周期.以伺服系统为对象的仿真实例验证了该方法的可行性和有效性.

摘要： 本文针对一类具有网络诱导时延的连续线性时不变被控对象模型,设计其网络滑模控制器,建立基于网络滑模控制器的闭环控制系统模型.Lyapunov方法证明,所得最大允许时延能够保证闭环网络控制系统稳定.仿真结果表明控制器设计的合理性,所得最大允许时延上界保守性更弱.

摘要： 对于在控制回路中同时存在网络诱导控制时延和输出时延的网络化控制系统,通过构造系统的不确定模型,基于Lyapunov稳定性理论以及线性矩阵不等式方法,分别在无扰动和有扰动情况下给出了一种利用时延状态反馈控制,确保闭环系统稳定的充分条件以及鲁棒H∞最优和次优控制律的设计方法.仿真研究验证了所提方法的有效性.

摘要： 对于在控制回路中同时存在网络诱导控制时延和输出时延的网络化控制系统,通过构造系统的不确定模型,基于Lyapunov稳定性理论以及线性矩阵不等式方法,分别在无扰动和有扰动情况下给出了一种利用时延状态反馈控制,确保闭环系统稳定的充分条件以及鲁棒H∞最优和次优控制律的设计方法.仿真研究验证了所提方法的有效性.

摘要： 对于在控制回路中同时存在网络诱导控制时延和输出时延的网络化控制系统,通过构造系统的不确定模型,基于Lyapunov稳定性理论以及线性矩阵不等式方法,分别在无扰动和有扰动情况下给出了一种利用时延状态反馈控制,确保闭环系统稳定的充分条件以及鲁棒H∞最优和次优控制律的设计方法.仿真研究验证了所提方法的有效性.

摘要： 对于在控制回路中同时存在网络诱导控制时延和输出时延的网络化控制系统,通过构造系统的不确定模型,基于Lyapunov稳定性理论以及线性矩阵不等式方法,分别在无扰动和有扰动情况下给出了一种利用时延状态反馈控制,确保闭环系统稳定的充分条件以及鲁棒H∞最优和次优控制律的设计方法.仿真研究验证了所提方法的有效性.

摘要： 对于在控制回路中同时存在网络诱导控制时延和输出时延的网络化控制系统,通过构造系统的不确定模型,基于Lyapunov稳定性理论以及线性矩阵不等式方法,分别在无扰动和有扰动情况下给出了一种利用时延状态反馈控制,确保闭环系统稳定的充分条件以及鲁棒H∞最优和次优控制律的设计方法.仿真研究验证了所提方法的有效性.

摘要： 本文研究了具有分布时延的多输入多输出网络控制系统的建模和稳定性问题,建立了系统的连续时间模型,利用Lyapunov第二方法分析了系统的稳定性,给出了保证系统一致渐近稳定的充分条件以及系统滞后无关稳定的代数判据,本文结论可以推广至其他多滞后线性系统中去。

摘要： 本文研究了具有分布时延的多输入多输出网络控制系统的建模和稳定性问题,建立了系统的连续时间模型,利用Lyapunov第二方法分析了系统的稳定性,给出了保证系统一致渐近稳定的充分条件以及系统滞后无关稳定的代数判据,本文结论可以推广至其他多滞后线性系统中去。

摘要： 本发明提出的一种高动态时延网络传输时延最小化路由方法，旨在以灵活的低开销网络配置控制网络拥塞。本发明通过下述技术方案实现：采用软件定义网络SDN将全网节点分为中心控制节点和普通节点；中心控制节点生成源节点到目的节点的最优路径，通过控制通道下发给普通节点；各普通节点根据邻居发现机制周期性地通过控制通道向中心控制节点反馈节点邻居表信息、自身拓扑连接信息和节点流量状态信息；中心控制节点采取不断迭代的方式得到全网网络视图信息；当有数据包需要转发时，普通节点根据中心控制节点下发的路由表指示完成数据分组转发；中心控制节点根据收集的节点流量信息判断网络是否发生拥塞，以分流绕行的方式分流绕行数据包缓解网络拥塞。

摘要： 本发明公开了一种工业计量泵电机转速信号滤波时延与网络传输时延补偿方法。工业计量泵广泛应于流程工业领域，对其驱动电机转速的小幅波动实施自适应滤波，可提高流量检测精度，对流量实施网络化远程优化调节，可提高控制精度和控制性能。转速滤波和网络传输会产生时延，这将导致控制性能下降。本发明同时考虑转速滤波时延和网络传输时延，利用模型预测控制的一次在线优化可求出多个时刻的控制信息这一特点，进行时延补偿，以确保控制性能。

摘要： 本申请公开了一种网络时延故障定位方法及装置、网络时延故障检测设备。其中，该方法包括：用户终端向目标地址发送多个请求报文，其中，多个请求报文的生存时间值不同，不同的生存时间值用于触发不同传输节点响应请求报文；获取用户终端与目标地址间多个传输节点的响应时长，其中，用户终端与目标地址间多个传输节点的响应时长由多个传输节点响应对应的请求报文的时长确定；将用户终端与目标地址间多个传输节点的响应时长确定为用户终端与多个传输节点的网络时延，确定每个传输节点间的网络时延；将网络时延大于预设网络时延阈值的两个传输节点确定为故障传输节点。本申请解决了由于无法精确分段测量造成的网络时延测量准确性低的技术问题。

摘要： 本申请实施例提出一种时延网络，包括：多个时延选择模块，所述多个时延选择模块中的每一个包括并行连接的时延器和微带线以及用于选择信号是通过所述时延器还是所述微带线的至少一个开关；以及至少一个功分器，用于与所述多个时延选择模块中的一个或多个时延选择模块相连。还提供了模拟消除模块和电子设备。

摘要： 本发明涉及一种面向网络时延抖动的时延估计周期动态调整方法，包括以下步骤：步骤S1:时钟同步域内的所有节点均向其他节点发送Announce报文，并确定域内节点主时钟；步骤S2:主时钟周期性地向域内从时钟节点发送同步报文；步骤S3:主时钟将第一时间戳封装成伴随报文,发送给从时钟，从时钟解封报文；步骤S4:从时钟计算时钟偏移；步骤S5:通过比较偏差与偏差抖动阈值判断是否发生抖动,步骤S6:根据时延，计算出可信时钟偏移，当时，则表示网络环境正常未抖动，使用校正本地本地时钟，完成高精度时钟同步。本发明实现有效降低由抖动引起的时延误差对于时钟同步精度影响。

摘要： 本发明公开了一种网络时延和时延抖动的测量方法、装置及计算机可读存储介质，所述方法包括：接收端点接收发送端点发送的至少两条第二CCM报文，并记录至少两条第二CCM报文中每条第二CCM报文的接收时间，至少两条第二CCM报文由发送端点按照预设时间间隔依次发送，且至少两条第二CCM报文中的任一第二CCM报文中携带有该报文的发送时间；接收端点根据至少两条第二CCM报文中每条第二CCM报文的发送时间以及接收时间，得到发送端点与接收端点之间实时的网络时延和时延抖动。本发明通过对网络中现有的CCM报文进行扩展，并写入每个CCM报文对应的发送时间来实现网络时延和时延抖动的测量，从而在测量时无需新增OAM报文，简化了实现过程，降低了网路带宽开销。

摘要： 本发明提出的一种高动态时延网络传输时延最小化路由方法，旨在以灵活的低开销网络配置控制网络拥塞。本发明通过下述技术方案实现：采用软件定义网络SDN将全网节点分为中心控制节点和普通节点；中心控制节点生成源节点到目的节点的最优路径，通过控制通道下发给普通节点；各普通节点根据邻居发现机制周期性地通过控制通道向中心控制节点反馈节点邻居表信息、自身拓扑连接信息和节点流量状态信息；中心控制节点采取不断迭代的方式得到全网网络视图信息；当有数据包需要转发时，普通节点根据中心控制节点下发的路由表指示完成数据分组转发；中心控制节点根据收集的节点流量信息判断网络是否发生拥塞，以分流绕行的方式分流绕行数据包缓解网络拥塞。

摘要： 本发明公开了一种工业计量泵电机转速信号滤波时延与网络传输时延补偿方法。工业计量泵广泛应于流程工业领域，对其驱动电机转速的小幅波动实施自适应滤波，可提高流量检测精度，对流量实施网络化远程优化调节，可提高控制精度和控制性能。转速滤波和网络传输会产生时延，这将导致控制性能下降。本发明同时考虑转速滤波时延和网络传输时延，利用模型预测控制的一次在线优化可求出多个时刻的控制信息这一特点，进行时延补偿，以确保控制性能。

摘要： 本发明公开了一种网络时延测量方法。该方法包括：时延测量过程中自动减去目的端设备的处理时间，使得时延测量值能更精确地反应当下网络运行的状况；通过UDP无连接的传输层协议发送测试数据包，解决有些情况下ICMP数据包被屏蔽的问题；针对UDP传输不可靠的问题利用TCP可靠传输来传递时间戳的值；在数据包到达网卡的时刻计时，将收发包时间戳记录位置从应用层移动到物理层，以便更加接近数据包离开和到达的真实时刻。能够去除目的端设备的处理时延，使得收发包时间戳更加接近真实收发包时刻，所测时延值可以更好的反应当下网络的运行状况。

摘要： 两输入输出网络解耦控制系统时变网络时延的IMC方法，属于带宽资源有限的MIMO‑NDCS技术领域。针对一种两输入输出信号之间彼此影响并耦合，需要通过解耦处理的TITO‑NDCS，由于网络数据在节点之间传输所产生的网络时延，不仅影响各自闭环控制回路的稳定性，而且还将影响整个系统的稳定性，甚至导致TITO‑NDCS失去稳定的问题，提出以TITO‑NDCS中所有真实节点之间的网络数据传输过程，代替其间网络时延补偿模型，同时对两回路实施IMC，可免除对节点之间网络时延的测量、估计或辨识，降低时钟信号同步要求，降低时变网络时延对TITO‑NDCS稳定性的影响，改善系统控制质量。