异构网络环境下多通道网络控制和优化研究

针对有线网络在条件苛刻、环境恶劣等复杂工业环境下无法很好地满足被控对象的测量和控制需求，有线网络与无线网络相互融合的多通道异构网络控制系统是解决此类问题的有效途径。但异构网络中不同类型网络的通信基本参量以及每个通道中存在的网络性能参量各异，网络与系统的相互影响更加复杂，使得异构网络环境下多通道网络控制与优化更加困难。本项目针对该问题，考虑异构网络中通信基本参量和每个通道具有的不同网络性能参量建立异构网络控制系统综合模型，研究系统中无线传感节点触发机制和多无线传感节点的分布式滤波方法，设计适合异构网络环境下多通道网络控制系统的控制器，分析系统的稳定性以及鲁棒性，探讨触发器参数、调度参数、控制参数和网络性能参量之间的关系，分析和优化异构网络环境下多通道网络控制系统性能，构建系统实验平台并进行实验验证，为异构网络控制系统进一步理论研究和实际应用奠定基础。

针对异构网络中不同类型网络的通信基本参量以及每个通道中存在的网络性能参量各异，网络与系统的相互影响更加复杂，使得异构网络环境下多通道网络控制与优化更加困难问题，本项目主要深入研究了异构网络控制系统的建模、滤波、稳定性、调度策略及实验平台，主要成果：1)分析了异构网络不同网段间的基本通信机制，建立了周期性实时通信情况下基本通信基本参量和网络性能参量的关系模型，进一步建立了融合通信基本参量和网络性能参量的异构网络控制系统综合模型；2)分析了分布式无线传感节点的信号传输特性，提出了异构网络环境下多通道网络控制系统中无线传感节点触发机制以及多种适用于分布式无线传感节点的滤波新方法；3)设计适合异构网络环境下多通道网络控制系统的控制器，分析系统的稳定性和鲁棒性，建立触发器参数、调度参数、控制参数和网络性能参量之间关系；4)提出了适用于异构网络环境下多通道网络控制的优化方法，考虑网络通信约束和系统控制性能，提出了兼具控制、网络约束的多目标带宽调度优化策略以优化提高系统性能；5)设计了多通道网络控制系统底层仿真软件，开发了网络终端设备，构建基于WEB的异构网络控制系统开放实验平台，并进行了验证。本项目成果为异构网络控制系统进一步的理论研究、实验验证和实际应用奠定基础。