工业网络系统的感知-传输-控制一体化现场总线应用之心挑战与进展之双刃剑
工业网络系统：融合控制与信息通信的动态体，推动制造业数字化、网络化与智能化。它集成感知、传输和协同控制功能，具有结构网络化、现场控制和功能分散等优势，是实现工业信息物理系统智能互联的关键。然而，感知-传输-控制一体化面临挑战，如资源受限终端融合难度大、复杂通信环境对时间确定性和可靠性的高要求以及网络环境下的信息交互耦合问题。为了应对这些挑战，需要综合利用控制理论与通信设计方法，以形成自适应于系统动态和网络能力的新型工业网络系统。一体化设计必须清晰表达感知、传输、控制三者的相辅相成关系，为揭示三者间互作提升性能奠定基础。此外，本文探讨了非理想通信下异构分布式融合估计、适变传输及复杂协同控制等方面的研究现状，并提出了一种分层架构以实现联合设计，以最小化总代价并开展资源调度与自适应控律设计。此范式将不断发展，应用范围扩大，将通过优化各环节协调来实现生产过程优化，对促进制造业智能、高效运行至关重要。
