工业网络系统的感知-传输-控制一体化探索挑战与进展
工业网络系统是融合了自动控制技术、计算机技术和通信网络技术的复杂系统。这些系统通过网络实现了信息与物理过程的协同,最大限度地优化生产流程,简化操作流程,并提高效率,对于推动工业制造的数字化、智能化和互联化发展至关重要。
工业网络系统集成了感知、传输和控制功能,其优势在于结构上的网络化、现场控制的本地化以及功能上的分散性。然而,这种一体化设计面临着诸多挑战,如资源受限下的异构终端融合问题,以及复杂多变的通信环境中对时间确定性和传输可靠性的高要求等。
为了应对这些挑战,我们必须分析与设计能够满足工业系统对于实时可靠泛在通信以及敏捷精确协同控制的需求。我们需要综合运用控制理论、通信理论以及感知理论,将优化算法与网络设计方法结合起来,形成能够适应系统动态并利用最佳网络能力的一代新型工业网络系统。
为了实现这一体化设计,我们必须清晰地表示感知、传输和控制三者的相辅相成关系,为揭示三者之间相互作用并提升整体性能奠定基础。此外,本文还探讨了非理想通信下异构分布式融合估计、面向感知与控制适变传输,以及复杂环境中的协同控制等关键问题,并回顾了国内外研究现状及进展。
如何实现联合设计?目前,一些研究尝试将传统反馈控
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