DCS控制網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)及網(wǎng)絡(luò)控制技術(shù)PPT學(xué)習(xí)教案

1、會(huì)計(jì)學(xué)1DCS控制網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)及網(wǎng)絡(luò)控制技術(shù)控制網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)及網(wǎng)絡(luò)控制技術(shù)2第1頁(yè)/共59頁(yè)3第2頁(yè)/共59頁(yè)4第3頁(yè)/共59頁(yè)5 集散控制系統(tǒng)的本質(zhì)是：采用分散控制和集中管理的設(shè)計(jì)思集散控制系統(tǒng)的本質(zhì)是：采用分散控制和集中管理的設(shè)計(jì)思想、分而自治和綜合協(xié)調(diào)的設(shè)計(jì)原則、采用層次化體系結(jié)構(gòu)。想、分而自治和綜合協(xié)調(diào)的設(shè)計(jì)原則、采用層次化體系結(jié)構(gòu)。 圖圖9-2 集散控制系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)的各層功能集散控制系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)的各層功能第4頁(yè)/共59頁(yè)6圖圖9-3 第一代集散系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖第一代集散系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖第5頁(yè)/共59頁(yè)7圖圖9-4 第二代集散系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖第二代集散系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖第6頁(yè)/共59頁(yè)8圖圖9-5 第三代集散系

2、統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖第三代集散系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖第7頁(yè)/共59頁(yè)9第8頁(yè)/共59頁(yè)10圖圖9-6 和利時(shí)第四代集散控制系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)和利時(shí)第四代集散控制系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)第9頁(yè)/共59頁(yè)11第10頁(yè)/共59頁(yè)12第11頁(yè)/共59頁(yè)13第12頁(yè)/共59頁(yè)14第13頁(yè)/共59頁(yè)15第14頁(yè)/共59頁(yè)16第15頁(yè)/共59頁(yè)17第16頁(yè)/共59頁(yè)18設(shè)計(jì)方法設(shè)計(jì)方法第17頁(yè)/共59頁(yè)19第18頁(yè)/共59頁(yè)20第19頁(yè)/共59頁(yè)21第20頁(yè)/共59頁(yè)22第21頁(yè)/共59頁(yè)23第22頁(yè)/共59頁(yè)24n協(xié)議協(xié)議第23頁(yè)/共59頁(yè)25設(shè)計(jì)方法設(shè)計(jì)方法第24頁(yè)/共59頁(yè)26第25頁(yè)/共59頁(yè)27圖圖9-26 IEEE 802參考模型參

3、考模型第26頁(yè)/共59頁(yè)28第27頁(yè)/共59頁(yè)29圖圖9-30 分布式控制網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)分布式控制網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)第28頁(yè)/共59頁(yè)30圖圖9-31 虛擬局域網(wǎng)結(jié)構(gòu)示意圖虛擬局域網(wǎng)結(jié)構(gòu)示意圖第29頁(yè)/共59頁(yè)31第30頁(yè)/共59頁(yè)32圖圖9-32 以太控制網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)組成以太控制網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)組成第31頁(yè)/共59頁(yè)33第32頁(yè)/共59頁(yè)34第33頁(yè)/共59頁(yè)35設(shè)計(jì)方法設(shè)計(jì)方法第34頁(yè)/共59頁(yè)36圖圖9-33 控制網(wǎng)絡(luò)與信息網(wǎng)絡(luò)的主要集成技術(shù)控制網(wǎng)絡(luò)與信息網(wǎng)絡(luò)的主要集成技術(shù)第35頁(yè)/共59頁(yè)37第36頁(yè)/共59頁(yè)38圖圖9-34 應(yīng)用應(yīng)用DDE實(shí)現(xiàn)控制網(wǎng)絡(luò)與信息網(wǎng)絡(luò)集成實(shí)現(xiàn)控制網(wǎng)絡(luò)與信息網(wǎng)絡(luò)集成第37頁(yè)/共59頁(yè)3

4、9第38頁(yè)/共59頁(yè)40第39頁(yè)/共59頁(yè)41設(shè)計(jì)方法設(shè)計(jì)方法第40頁(yè)/共59頁(yè)42第41頁(yè)/共59頁(yè)43第42頁(yè)/共59頁(yè)44圖圖9-38 交換網(wǎng)絡(luò)中的數(shù)據(jù)傳輸過(guò)程交換網(wǎng)絡(luò)中的數(shù)據(jù)傳輸過(guò)程第43頁(yè)/共59頁(yè)45第44頁(yè)/共59頁(yè)46設(shè)計(jì)方法設(shè)計(jì)方法第45頁(yè)/共59頁(yè)47圖圖9-39 閉環(huán)網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖閉環(huán)網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖第46頁(yè)/共59頁(yè)48考察每一采樣延遲小于一個(gè)采樣周考察每一采樣延遲小于一個(gè)采樣周期的簡(jiǎn)單系統(tǒng)模型期的簡(jiǎn)單系統(tǒng)模型周期為周期為T的采樣系統(tǒng)：的采樣系統(tǒng)： 擴(kuò)展?fàn)顟B(tài)為擴(kuò)展?fàn)顟B(tài)為 10mkkskik iiXA XB U01(1)( )() ( )() (1)( )( )kk

5、x kx ku ku ky kCx k ( )( ),(1)TTw kxku k(1)( ) ( )w kk w k針對(duì)最簡(jiǎn)單一階系統(tǒng)：針對(duì)最簡(jiǎn)單一階系統(tǒng)：( )( )x tu t 根據(jù)離散系統(tǒng)穩(wěn)定性根據(jù)離散系統(tǒng)穩(wěn)定性要求要求 ，有，有圖圖9-41 積分控制的穩(wěn)定區(qū)域積分控制的穩(wěn)定區(qū)域第47頁(yè)/共59頁(yè)491( )kdkdk m kXA XB Uk時(shí)刻控制時(shí)刻控制信號(hào)的傳信號(hào)的傳輸延遲輸延遲 假設(shè)：采樣周期恒定為假設(shè)：采樣周期恒定為T T、實(shí)際傳輸延遲整數(shù)、實(shí)際傳輸延遲整數(shù)化、省略周期化、省略周期T T的書寫。的書寫。 被控對(duì)象方程被控對(duì)象方程 控制器方程控制器方程 kkkkkkCXYBUAX

6、Xcp)(1kkkkkkHZUGYFZZpc)(1)(1)(1kkkkkkkkpccpGCYFZZBHZAXX第48頁(yè)/共59頁(yè)50)(1)(1kkkkkkkkpccpGCYFZZBHZAXXkkkXX1TTkTkTkTkTkTkkZXZXZXXmaxmax,11)(max),(maxmaxmaxkkcpkpck)(),(kkQpccpk000000000max210IIIAAAAFGBAA000其其中中：00iiiGBA), 2 , 1(maxi)(,0)(,kikiGCGpcpci)(,0)(,kikiBHBcpcpi系統(tǒng)的穩(wěn)系統(tǒng)的穩(wěn)定性定性由由 決決定定矩陣集合矩陣集合 第49頁(yè)/共59頁(yè)51設(shè)計(jì)方法設(shè)計(jì)方法第50頁(yè)/共59頁(yè)52網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)上，并統(tǒng)稱為被控對(duì)象。網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)上，并統(tǒng)稱為被控對(duì)象。第51頁(yè)/共59頁(yè)531 , 0 ,0n nn pkkk mq nk lk lXAX