| 摘要 | 第1-5页 |
| ABSTRACT | 第5-10页 |
| 第一章 绪论 | 第10-23页 |
| 1-1 网络控制系统的概念及发展背景 | 第10-15页 |
| 1-1-1 工业控制网络的定义与特点 | 第10-11页 |
| 1-1-2 几种典型的现场总线及其分类 | 第11-12页 |
| 1-1-3 工业控制网络的发展方向---工业以太网 | 第12-13页 |
| 1-1-4 网络化控制系统的研究背景 | 第13-15页 |
| 1-2 NCS国内外网络化控制系统研究现状 | 第15-19页 |
| 1-2-1 网络诱导延时的测量、分析和建模及其对控制系统性能和稳定性的影响 | 第15-16页 |
| 1-2-2 NCS的数学模型的建立 | 第16-17页 |
| 1-2-3 NCS的稳定性分析 | 第17页 |
| 1-2-4 NCS控制器设计方法 | 第17-19页 |
| 1-3 本文主要研究内容和特色 | 第19-21页 |
| 1-4 本文章节安排 | 第21-23页 |
| 第二章 网络诱导延时形成机理、组成和主要影响因素分析 | 第23-46页 |
| 2-1 网络诱导时延的组成分析及主要影响因素 | 第24-27页 |
| 2-1-1 诱导时延的组成分析 | 第24-26页 |
| 2-1-2 影响网络诱导延时的主要因素 | 第26页 |
| 2-1-3 网络控制系统中时延的测量方法 | 第26-27页 |
| 2-2 Profibus现场总线及其延时测算 | 第27-33页 |
| 2-2-1 Profibus 总线的通信过程 | 第28-30页 |
| 2-2-2 Profibus 总线通信诱导延时建模 | 第30-33页 |
| 2-3 CAN 现场总线协议及其延时分析 | 第33-38页 |
| 2-3-1 CAN报文传输和错误处理 | 第33-34页 |
| 2-3-2 CAN总线的MAC层协议CSMA/CA通信协议 | 第34-35页 |
| 2-3-3 CAN总线通信诱导延时分析建模 | 第35-38页 |
| 2-4 以太网协议分析及时延测量 | 第38-41页 |
| 2-4-1 以太网数据传输过程及基于CSMA机制引起的网络时延 | 第38-39页 |
| 2-4-2 MAC层协议分析 | 第39-40页 |
| 2-4-3 以太网中传输层协议 | 第40-41页 |
| 2-5 网络控制系统中诱导延时估算及其NCS性能的影响 | 第41-44页 |
| 2-5-1 采用CAN总线，不同优先级下的延时 | 第41-43页 |
| 2-5-2 采用以太网传输协议时的延时测量 | 第43-44页 |
| 2-5-3 采用TokenBus传输协议时的延时测量 | 第44页 |
| 2-6 本章小结 | 第44-46页 |
| 第三章 不同驱动方式的时延分析及其模型建立 | 第46-61页 |
| 3-1 网络延时导致的几个基本问题 | 第46-48页 |
| 3-2 不同时延条件下数学模型的建立 | 第48-52页 |
| 3-2-1 短时延NCS数学模型 | 第49-51页 |
| 3-2-2 长时延NCS数学模型 | 第51-52页 |
| 3-3 节点驱动方式的延时分析及数据模型的建立 | 第52-59页 |
| 3-3-1 节点驱动方式 | 第52-54页 |
| 3-3-2 节点驱动方式时延分析及模型建立 | 第54-56页 |
| 3-3-3 不同驱动方式对系统性能的影响 | 第56-59页 |
| 3-3-4 网络控制系统驱动方式的选择 | 第59页 |
| 3-4 本章小结 | 第59-61页 |
| 第四章 基于时间戳的网络控制系统的状态预估控制方法的研究 | 第61-84页 |
| 4-1 基于时间戳的时延测量方法 | 第61-63页 |
| 4-2 基于状态预估的延时补偿控制：延迟小于一个采样周期的情形 | 第63-71页 |
| 4-2-1 随机延时下网络控制系统的状态反馈控制 | 第63-68页 |
| 4-2-2 随机延时下网络控制系统的输出反馈控制 | 第68-69页 |
| 4-2-3 算例仿真 | 第69-71页 |
| 4-3 基于状态预估控制方法的NCS长时延补偿控制 | 第71-74页 |
| 4-3-1 长延时系统模型 | 第71-73页 |
| 4-3-2 稳定性分析及算例仿真 | 第73-74页 |
| 4-4 网络控制系统的延时补偿控制：延迟和网络丢包同时存在 | 第74-83页 |
| 4-4-1 采用上一时刻到达的数据更新控制器 | 第74-76页 |
| 4-4-2 采用状态预估补偿器 | 第76-78页 |
| 4-4-3 NCS稳定性分析 | 第78-80页 |
| 4-4-4 NCS算例仿真 | 第80-83页 |
| 4-5 本章小结 | 第83-84页 |
| 第五章 状态预估网络控制系统的采样间隔 | 第84-104页 |
| 5-1 信号采样方式和采样速率及其对网络控制系统的影响 | 第84-86页 |
| 5-1-1 信号采样方式及其对网络控制系统的影响 | 第84-85页 |
| 5-1-2 节点采样速率 | 第85页 |
| 5-1-3 采样速率对系统稳定性的影响 | 第85-86页 |
| 5-2 连续系统状态反馈稳定性分析 | 第86-97页 |
| 5-2-1 连续系统稳定性分析---控制器与执行器之间无网络链接 | 第87-89页 |
| 5-2-2 连续系统稳定性分析---控制器与执行器之间有网络链接 | 第89-92页 |
| 5-2-3 算例仿真研究 | 第92-95页 |
| 5-2-4 输出反馈控制 | 第95-97页 |
| 5-3 存在网络延时状态反馈稳定性分析 | 第97-103页 |
| 5-3-1 连续系统全状态反馈带有延时补偿的情况 | 第98-99页 |
| 5-3-2 离散系统全状态反馈带有延时补偿的情况 | 第99-101页 |
| 5-3-3 离散系统全状态反馈分析示例 | 第101-103页 |
| 5-4 本章小结 | 第103-104页 |
| 第六章 基于广义预测控制算法的NCS控制器的设计 | 第104-116页 |
| 6-1 控制器与执行器之间存在网络传输的状态预估补偿方法 | 第104-108页 |
| 6-2 基于广义预测控制的随机时延补偿控制方法 | 第108-115页 |
| 6-2-1 GPC控制算法的特点 | 第108-110页 |
| 6-2-1 采用GPC控制算法的网络控制系统模型 | 第110-111页 |
| 6-2-3 基于广义预测的网络传输时延补偿控制 | 第111-115页 |
| 6-3 小结 | 第115-116页 |
| 第七章 结论与展望 | 第116-118页 |
| 参考文献 | 第118-125页 |
| 致谢 | 第125-126页 |
| 攻读博士学位期间所取得的相关科研成果 | 第126页 |
