研究背景与现状随着网络技术的不断发展，控制系统也发生了巨大的结构变化，网络化的系统控制逐渐 取代了原先系统中的点对点传输结构，实现传感器、控制器、执行器之间的网络化信息传输 和交换，极大的提高了控制系统的高效性、灵活性和可靠性，实现了资源共享、远程操作和 控制。早在 20 世纪 70 年代末期，世界上便诞生了网络化控制系统的雏形。当时的系统称为 集散控制系统。它将控制任务分散在多个小型控制站中，由每个控制站完成各自的信号处理 后进行信息交互传递，在控制站和控制站、控制站和上位机间建立了控制网络。这使得操作 人员可以更好更及时的掌握各个控制站的数据、状态以及整个系统的工作情况，极大的提高 了系统的性能。 77065

网络化控制系统与传统的点对点控制方式相比，具有巨大的优势。控制网络的引入使得 原先分散在不同地点的设备得到了快速的信息交流，打破了原先节点孤立工作的局面，实现了资源共享，检测、控制等各种信号均可以快速的传输，提高了系统的预估、诊断能力。数 字化的信号有更高的传输精度和抗干扰性，传递的信息也更加丰富。同时网络化控制系统结 构清晰，控制更有层次化，简化了系统布线的复杂性。节点可以采用廉价的传感器与远程控 制器，安装与维护简便，有效减少了系统的重量和体积，提高了灵活性和可靠性。网络化的 控制将成为工业控制系统发展的必然趋势[8]。 

2  网络化控制系统中的时延问题论文网

在网络控制系统中，多个节点共享通信线路且信道流量变化波动较大，因此，网络化控 制系统的节点之间进行信息传递时必然会导致网络时延，它会降低系统的性能甚至引起系统 不稳定。这样在网络数据交换过程中产生的时延称为网络诱导时延。网络诱导时延使得系统 的分析变得极为复杂，因为网络化控制系统中可能存在多种不同性质的时延，使得现有的分 析方法一般不能直接应用。 

在文献[8]中，作者对多种控制结构的网络化系统中时延的产生原因、组成、分类、建模 方式进行了详细的描述，并分别分析了对时延的补偿方法。对传感器到控制器的时延，采用 建立观测器的方法对传感器到控制器的时延进行补偿；对于控制器到执行器的时延，由于无 法获得直接得到具体时延值，故先用灰色预计策略对系统时延进行估计，再通过观测器进行 补偿。

[9]一文中提出了一种从控制的角度出发，将网络协议与控制器设计相结合的，分析设计 基于以太网网络控制系统的新方法。该文中对目前应用最广泛的以太网中的时延问题进行了 深入分析与建模，采用了动态延时补偿对网络诱导时延进行补偿。