Показать меню

Сетевая система управления

06.03.2021
21

Сетевая система управления (NCS - Network Control System) — это управляющая система, в которой контуры управления замкнуты через сеть связи. Отличительной чертой NCS является то, что компоненты системы обмениваются сигналами управления и обратной связи через коммуникационную сеть в форме пакетов.

Обзор

Функционал NCS устанавливается с помощью четырех основных элементов:

1. Датчики - получают информацию.

2. Контроллеры - принимают решения и дают команды.

3. Приводы - выполняют управляющие команды.

4. Сеть - позволяет осуществлять обмен информацией.

Наиболее важной особенностью NCS является то, что она соединяет цифровую среду с физической, позволяя выполнять разные задачи удаленно на большом расстоянии. Кроме того, сетевые системы управления не нуждаются в проводке, что уменьшает сложность и затраты на проектирование и внедрение систем управления. Их также можно легко модифицировать или модернизировать, просто добавив к ним датчики, актюаторы и контроллеры, что относительно недорого и не требует существенных изменений в структуре системы. Более того, благодаря эффективному обмену данными между контроллерами, такие системы могут объединять обширную информацию для принятия интеллектуальных решений в условиях больших физических пространств.

Возможности их потенциального применения многочисленны и охватывают широкий спектр отраслей, таких как: исследования космического пространства и Земли; доступ в опасные условия эксплуатации; автоматизация производства; удаленная диагностика и устранение неисправностей; экспериментальные установки; домашние роботы; самолёты и автомобили; мониторинг производственных процессов; дома престарелых; дистанционное управление. В то же время опробованных применений гораздо меньше, чем потенциальных.

Виды сетей связи

  • Полевые шины
  • IP/Ethernet
  • Беспроводные сети, например, Bluetooth, ZigBee или Zwave. В этой связи часто используется термин Wireless Network Control System (WNCS).

Проблемы и решения

Появление и развитие интернета, совмещенного с преимуществами NCS, вызвало интерес исследователей во всем мире. Наряду с преимуществами возникли некоторые проблемы, ставшие темами многих важных исследований. Новые стратегии управления, кинематика приводов в системах, надёжность и безопасность связи, распределение полосы пропускания, развитие протоколов передачи данных, соответствующие стратегии обнаружения неисправностей и контроля отказоусточивости, сбор в реальном времени и эффективная обработка данных сенсоров - вот некоторые из тем, касающихся NCS и глубоко изученных.

Включение сети в контур управления обратной связью усложняет анализ и проектирование NCS, так как вызывает дополнительные временные задержки в контурах управления или возможность потери данных. В зависимости от приложения, задержки могут привести к существенному снижению производительности системы.

Чтобы смягчить эффект влияние задержек, Й.Типсуван и М-Й.Чоу в лаборатории ADAC (Advanced Diagnosis, Automation and Control Lab) Университета Северной Каролины предложил метод Gain Scheduler Middleware (GSM) и применил её в iSpace. С. Мунир и В.Дж.Бук (Технологический институт Джорджии) использовали предиктор Смита, фильтр Кальмана и регулятор энергии для осуществления дистанционного управления через интернет.

К.С.Ли, С.Ли и Х.Х.Ли применили генетический алгоритм для проектирования контроллера, используемого в NCS. Многие другие исследователи находили решения, используя концепции из разных сфер управления, таких как устойчивое управление, оптимальное стохастическое управление, прогнозное управление моделями, нечеткая логика и др.

Кроме того, наиболее критичная и важная проблема, касающаяся проектирования распределенных NCS с последовательным усложнением - сделать так, чтобы они отвечали требованиям надежности и при этом гарантировали высокую производительность в широком рабочем диапазоне. Это привлекает всё больше внимания к сетевым методам обнаружения неисправностей и диагностики, которые необходимы для мониторинга производительности системы.

Еще по этой теме:
Coda (файловая система)
08:50, 18 декабрь
Coda (файловая система)
Coda — Распределённая (сетевая) файловая система (ФС), разработанная как исследовательский проект в университете Карнеги — Меллона в 1987 году под руководством Махадева Сатьянарайанана (англ. Mahadev
Томский государственный университет систем управления и радиоэлектроники
03:04, 17 декабрь
Томский государственный университет систем управления и радиоэлектроники
Томский государственный университет систем управления и радиоэлектроники (ТУСУР) — университет в городе Томске. Основан 21 апреля 1962 года, согласно постановлению Совета Министров СССР. ТУСУР
Радиологическая информационная система
22:00, 16 декабрь
Радиологическая информационная система
РИС или Радиологическая Информационная Система - это инновационное программное обеспечение, предназначенное для поддержки и комплексного управления диагностическим центром. Система полностью
Управление финансами
23:02, 12 декабрь
Управление финансами
Управление финансами — целенаправленное формирование процесса перераспределения финансовых ресурсов между различными субъектами финансовой системы и внутри них , деятельность по привлечению и
Управление сетями связи
01:05, 08 декабрь
Управление сетями связи
Управление сетями связи — согласно закону «О связи», совокупность организационно-технических мероприятий, направленных на обеспечение функционирования сети связи, в том числе регулирование трафика. В
YaST
20:55, 04 декабрь
YaST
YaST (Yet another Setup Tool) — программный пакет, появившийся в дистрибутиве SuSE Linux, как проприетарная утилита конфигурации операционной системы и установки/обновления пакетов с ПО. В настоящий
Комментарии:
Добавить комментарий
Ваше Имя:
Ваш E-Mail:
  • bowtiesmilelaughingblushsmileyrelaxedsmirk
    heart_eyeskissing_heartkissing_closed_eyesflushedrelievedsatisfiedgrin
    winkstuck_out_tongue_winking_eyestuck_out_tongue_closed_eyesgrinningkissingstuck_out_tonguesleeping
    worriedfrowninganguishedopen_mouthgrimacingconfusedhushed
    expressionlessunamusedsweat_smilesweatdisappointed_relievedwearypensive
    disappointedconfoundedfearfulcold_sweatperseverecrysob
    joyastonishedscreamtired_faceangryragetriumph
    sleepyyummasksunglassesdizzy_faceimpsmiling_imp
    neutral_faceno_mouthinnocent