具有丢包和延时的网络控制系统分析与仿真开题报告

1. 本选题研究的目的及意义

随着计算机网络技术的快速发展和广泛应用，网络控制系统（networkedcontrolsystems，ncss）作为一种将控制与通信技术相结合的新型控制系统，在工业生产、航空航天、智能交通等领域展现出巨大的应用潜力。

网络控制系统利用通信网络将传感器、控制器和执行器等geographicallydistributed的组件连接起来，实现远程信息的采集、传输和控制。

相比于传统的点对点控制系统，网络控制系统具有安装灵活、易于维护、成本低廉等优点，但也引入了新的挑战，其中最主要的挑战之一就是网络诱导的延时和丢包问题。

2. 本选题国内外研究状况综述

网络控制系统作为一种新兴的控制系统，近年来受到国内外学者的广泛关注，其研究成果不断涌现。

针对网络控制系统中的丢包和延时问题，国内外学者进行了大量的研究，并取得了一系列重要成果。

1. 国内研究现状

3. 本选题研究的主要内容及写作提纲

本研究将针对具有丢包和延时的网络控制系统展开深入分析和仿真研究，主要内容包括以下几个方面：
1.网络控制系统建模：建立能够准确描述具有丢包和延时的网络控制系统数学模型。

该模型将考虑网络传输过程中数据包的随机丢包和时变延时特性，并基于状态空间方法对系统进行描述。

2.丢包和延时对系统性能的影响分析：分析网络诱导的丢包和延时对系统稳定性和动态性能的影响。

4. 研究的方法与步骤

本研究将采用理论分析、模型建立、仿真实验和结果分析相结合的研究方法，具体步骤如下：
1.文献调研：查阅国内外相关文献，了解网络控制系统、丢包和延时问题、状态观测器、缓存器等方面的研究现状和最新进展，为研究提供理论基础。

2.系统建模：根据实际网络控制系统的特点，建立能够准确描述具有丢包和延时的网络控制系统数学模型。

该模型将考虑网络传输过程中数据包的随机丢包和时变延时特性，并采用状态空间方法对系统进行描述。

5. 研究的创新点

本研究的创新点主要体现在以下几个方面：
1.建立更贴近实际网络环境的网络控制系统模型，考虑数据包随机丢包和时变延时特性，提高模型的准确性和可靠性。

2.设计基于观测器的网络控制系统，利用观测器来估计系统状态，并基于观测状态设计控制器，以克服网络丢包和延时对系统性能的影响。

3.研究基于缓存器的网络控制方法，设计基于缓存器的控制器，并与传统的网络控制方法进行比较，分析其优缺点，为网络控制系统的设计提供新的思路。

6. 计划与进度安排

第一阶段 （2024.12~2024.1）确认选题，了解毕业论文的相关步骤。

第二阶段（2024.1~2024.2）查询阅读相关文献，列出提纲

第三阶段（2024.2~2024.3）查询资料，学习相关论文

7. 参考文献（20个中文5个英文）

1. 孙健,刘飞,方华,等.网络化控制系统综述[j].控制与决策,2018,33(02):193-208.

2. 何勇.网络控制系统研究进展[j].控制理论与应用,2017,34(12):1529-1542.

3. 王富强,刘晓玲.网络化控制系统综述[j].计算机工程与应用,2016,52(12):26-34 55.