1。5 网络控制系统研究现状

针对网络控制系统的研究始于上世纪九十年代。Ray A 等人对集成通信控制 系统提出网络控制系统的初步构思，经发展成为研究热点。西方发达国家的教育 系统对网络控制系统的研究做出重大贡献。目前，对网络控制系统的研究着重于： 对网络运行过程中存在时延、数据丢包、乱序等故障时，通常是设计网络协议和 信息调度策略，改善网络的性能，提高网络控制系统抑制这些问题的影响；二是 针对考虑上述故障已知，研究故障对系统的影响，使用系统建模和故障检测的方 法；三是考虑网络协议和网络运行性能及控制性能，协议设计控制的算法和调度 的算法，优化系统综合性能。

目前，对网络控制系统的故障检测研究按网络信号时延和随机数据丢失，和 考虑两种故障同时存在时的故障检测问题。

1。5。1 时延网络控制系统的故障检测

在时延的故障检测方面，时延分为长时延和短时延的情况。对短时延的故障 检测有一定的研究成果。主要方法是通过假定系统有传感器到控制器的时延，或 控制器到执行器间时延，并且定义时延是固定的常数、不确定和随机量，利用状 态估计、输出估计的等比较方法，检测出故障。一般步骤是，假定网络传输准确 可靠和系统没有数据丢包故障。然后建造网络控制系统的故障检测模型，构造了 不同时延系统下的状态观测器，根据观测器误差，通过合理选测加权矩阵的方法， 构造领域类的残差产生器，实现故障检测。对长时延的网络控制系统，一般是通 过控制器或执行器接收端假如深入缓存，使得时延定义为确定常数，从而简化故 障检测步骤。通过求取观测器增益矩阵使得状态重构符合实际，利用输出残差， 实现故障检测。来,自.优;尔:论[文|网www.chuibin.com +QQ752018766-

1。5。2 数据丢包的网络控制系统故障检测

在系统数据传输过程中，数据包由于碰撞或节点不能同时保证数据传输准确， 发生数据包丢失。对数据包丢失的系统研究必不可少。在整体结构上，数据丢包 可与传输信号通道关断等价，一般将这种丢包系统切换成一类系统进行研究。另 一方面，数据包丢失也分已知丢包率和未知丢包率的区别，分两种考虑角度。

第一，对于已知丢包率，张萍等在已知丢包率的情况下，将丢包过程等价于 马尔科夫跳变过程，并以一类马尔科夫随机系统对系统进行建模，以已建模的随 机模型为基础研究和分析故障检测问题。吕明[1]等在研究网络控制系统中将数据 包丢失和未丢失的情况分开讨论，分别设计状态观测器