网络环境下一类中立型神经网络的自适应同步控制算法研究(5)
（二）现场总线控制系统（FCS）
1．应用现状。现场总线发展迅速，处于群雄并起、百家争鸣的阶段。目前已经开发出40多种现场总线。现场总线国际标准IEC61158中采用了8种类型的现场总线标准，容纳了8种互不兼容的协议，造成了多种现场总线标准并存的局面。
2．发展趋势。虽然FCS的标准统一上还存在问题，但是其发展却已是一个不争的实施。现场总线控制系统体系结构正日益清晰，其网络结构趋于简单化，大量采用成熟、开发和通用的技术，越来越多的企业开始采用TCP/IP协议，采用工业PC甚至普通PC作为其操作设备，控制设备采用标准的PLC或工业控制计算机。构建新型的现场总线控制系统与传统的控制系统想融合的局面。
（三）以太网
1．应用现状。工业自动化控制系统的网络结构发展越来越分散化，系统越来越复杂，内部的连接越来越高速化、紧密化，对驱动器和用户接口的需求越来越多，使得具有高传输速率、高传输安全性和可靠、不需要考虑网络的拓扑结构、不需要考虑网络的扩展的以太网技术得到了广泛的应用。随着以太网交换技术的出现，通过全双工交换技术，避免了以太网CSMA/CD的碰撞缺陷，实现优先级机制及网络带宽的最大利用率和最好的实时性能。使得以太网成为当今工业过程控制的主流之一。但目前，以太网还只适合于工业控制网络系统的信息层，只能部分代替现场总线。
2．发展趋势。目前普工业以太网，面临一系列的如确定性、实时性、安全性、抗干扰能力，现场设备的供电问题、网线的物理性能提高等技术难题。因此解决上述问题成为工业以太网技术发展的关键。
1.2.4 网络控制系统存在的问题及未来研究的主要方向
网络控制系统作为一种新的研究课题，还有许多问题需要进一步研究和解决。首先网络控制系统以网络为基础，网络的性能直接影响NCS系统的应用。另外作为一种控制系统，控制性能同样是非常重要的研究内容，现有的网络控制系统模型和控制技术有各自的优点。如何实现对基于网络的非线性动态系统建模和控制、网络时延随机分布特性对控制系统性能的影响等是今后研究的重点。安全机制及防范技术还不成熟。总之，无论是从控制策略的设计还是从网络资源的调度来看，NCS的研究还远远不够，理论研究的进展仍然不能与技术应用现状和迫切需求相适应[4]。
1.3 神经网络的网络化同步控制背景介绍
同步控制是指通过系统自身祸合或施加外力等策略使两个或多个动力系统共享相同的动态行为，如极限环，混沌现象等。近年来，由于其在工程应用方面存在着重大的应用潜力，例如在保密通信，信号处理，机器人列队，化学反应等，同步控制受到了人们的广泛关注[5-11]。众所周知，如果进行适当的参数配置，神经网络能够产生大量复杂的动态行为，包括混沌现象，这也是神经网络一直保持“迷人”势态的原因之一。混沌是动力系统中表现出来的一种复杂的非线性行为，不同的初始值或外部干扰往往会导致截然不同的动态行为，因此在神经网络同步控制系统中，混沌同步具有相当的难度。自从Pecora和Carrol在文献[12]中提出混沌同步的思想以来，其立即吸引了众多研究者的目光，并涌现出很多同步控制的方法，例如，自适应控制[5]，反推设计的方法[6]，采样反馈控制[7]，流形不变法[8]以及变结构控制法[9]等。
在现实的同步控制系统中，有时候信号的传输需要依赖与一般的通信网络。两个或多个神经网络之间通过公共网络平台协同工作，传递信息的同步系统称之为神经网络网络化同步系统。随着应用的不断推广与深入，人们逐渐认识到网络化同步控制系统存在着很多潜在的应用。例如，在无线网络中的保密通信问题。 由于无线网络的通信信号极容易被截获，并且无线网络传输过程中存在较大的网络随机时滞、高数据包丢失率、高误码率以及极容易受到外界干扰，因此现有的基于混沌同步的保密技术不能在无线网络中得以很好应用，而无线网络的保密通信问题一直困扰着众多的研究者，当然这也是无线网络通信代替有线网络并向纵深方向发展必须要解决的问题之一。此外，像实现恶劣环境下机器人的协同工作，多机器人分布式队列控制，产生和谐振荡，远程保密通信等都会用到神经网络的网络化同步控制。因此，对基于通信网络的神经网络同步控制的研究具有一定的理论意义和实际应用价值。