工业网络系统的感知-传输-控制一体化常用的现场总线技术有哪些仿佛是一位智慧的守护者面对挑战与进展它以
工业网络系统:融合控制与信息通信的智慧体。这种系统通过高度集成自动控制技术、计算机技术和通信网络技术,实现了信息系统与工业物理过程的协同,以达到生产最优化、流程简化和效率最大化,对于推动工业制造的数字化、网络化和智能化发展至关重要。它具备感知能力,能够适时地传输信息,并在复杂环境下进行协同控制,展现出结构网络化、现场控制以及功能分散等优势,是实现工业信息物理系统智能互联的关键。
然而,这一设计面临诸多挑战,如资源受限终端之间的异构融合问题,以及复杂通信环境中对时间确定性和传输可靠性的高要求。此外,在网络环境下,信息与控制交互存在耦合关系。
为了应对这些挑战,我们需要综合利用理论知识,将控制优化理论与通信网络设计方法相结合,以形成具有自适应能力的一代新型工业网络系统。要实现这一目标,我们必须清晰地阐述感知-传输-控制三者之间相辅相成且相互制约的耦合关系,为揭示它们间作用并提升整体性能奠定基础。
本文围绕一体化框架,从非理想通信下的异构分布式融合估计、中立传输策略以及复杂环境下的协同控制三个方面,对国内外研究现状进行了总结。本文还探讨了一种新的分层架构,该架构旨在减少能量消耗和冲突,同时提高实时性和可靠性。
感知-通信-控制的一体化设计使得感知提供给控件所需数据,而传输确保数据安全及时到达,再由控件根据收到的数据作出决策。这一范式将不断进步,其应用范围也会逐渐扩大,最终成为促进生产过程智能 化及信息共享的一个重要途径。