【正文】 網(wǎng)絡(luò)化控制系統(tǒng)軟件開(kāi)發(fā)技術(shù)，以及網(wǎng)絡(luò)化控制技術(shù)在工業(yè)加熱爐、工業(yè)鍋爐和電廠(chǎng)鍋爐濕法煙氣脫硫中的應(yīng)用。DCS將控制任務(wù)分散到若干小型的計(jì)算機(jī)控制器（也叫做現(xiàn)場(chǎng)控制站）中，每個(gè)控制器采用DDC控制結(jié)構(gòu)處理部分控制回路，而在控制器與控制器、控制器與上位機(jī)（操作員站或工程師站）之問(wèn)建立了計(jì)算機(jī)控制網(wǎng)絡(luò)，這種控制結(jié)構(gòu)使得操作員在上位機(jī)中能夠?qū)Ρ豢叵到y(tǒng)的實(shí)時(shí)運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)控，某個(gè)控制回路的控制策略的設(shè)計(jì)也可以在上位機(jī)中組態(tài)完成，通過(guò)控制網(wǎng)絡(luò)下載到對(duì)應(yīng)的控制器中實(shí)時(shí)運(yùn)行。從調(diào)度的角度看，抖動(dòng)表現(xiàn)為輸出抖動(dòng)，隊(duì)列抖動(dòng)，截止期抖動(dòng)等。 在NCS中網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)男畔⒖梢苑譃閮深?lèi)：實(shí)時(shí)性信息和非實(shí)時(shí)性信息。 目前，針對(duì)時(shí)延和丟包情況下NCS的穩(wěn)定性研究以及帶隨機(jī)噪聲的NCS的最優(yōu)控制問(wèn)題的研究較多，而針對(duì)帶有確定性干擾NCS的最優(yōu)擾動(dòng)抑制問(wèn)題和故障診斷問(wèn)題則不多見(jiàn)，將最優(yōu)擾動(dòng)抑制理論應(yīng)用于帶有時(shí)延和丟包的NCS實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的最優(yōu)擾動(dòng)抑制是研究的一個(gè)重要方向。首先由傳感器對(duì)被控對(duì)象的當(dāng)前狀態(tài)進(jìn)行周期性采樣，將其轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)后通過(guò)網(wǎng)絡(luò)發(fā)送給控制器，控制器通過(guò)控制算法計(jì)算輸出量，通過(guò)網(wǎng)絡(luò)發(fā)送給執(zhí)行器．在這個(gè)過(guò)程中就可能出現(xiàn)兩次數(shù)據(jù)傳送延時(shí)，從傳感器采樣到該數(shù)據(jù)被控制器處理的這段時(shí)間，稱(chēng)為傳感器控制器延時(shí)，記為τDSC；從控制器輸出控制信號(hào)至執(zhí)行器開(kāi)始執(zhí)行這段時(shí)間，稱(chēng)為控制器執(zhí)行器延時(shí)，記為τDCA ．假定網(wǎng)絡(luò)延時(shí)是固定的，用連續(xù)時(shí)間方法來(lái)分析整個(gè)網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng) ，．其中R(s)、U(s)、Y(s)和E(s)= R(s)Y(s)分別是系統(tǒng)參考輸入、控制量、輸出量和偏差的拉氏變換．被控對(duì)象則表示為GP(s)，而PID控制器用GC(s)來(lái)表示Gcs=Kp[KDKPs2+s+KI/KP]s其中 KP、KI 和 KD分別是比例系數(shù)、積分系數(shù)和微分系數(shù)；A=KDKP=Td和 B=KIKP=1/Ti．傳感器控制器延時(shí)環(huán)節(jié)DDSC(s)和控制器執(zhí)行器延時(shí)環(huán)節(jié)DDCA(s)。分別是系統(tǒng)存在網(wǎng)絡(luò)延時(shí)情況下的超調(diào)量、上升時(shí)間和過(guò)渡過(guò)程時(shí)間，MSEo、.。如何通過(guò)HMM（Hidden Markov Model）來(lái)辨識(shí)Markov狀態(tài)數(shù)及其轉(zhuǎn)移概率是分析和設(shè)計(jì)NCS必須面臨的問(wèn)題。NCS信息調(diào)度策略中主要調(diào)度兩類(lèi)數(shù)據(jù)信息：周期信息和非周期信息。NCS的研究涉及控制和通訊網(wǎng)絡(luò)兩個(gè)方面，對(duì)同一個(gè)問(wèn)題既可以從控制角度來(lái)研究，也可以從信息調(diào)度角度來(lái)研究，或者綜合兩方面進(jìn)行研究。2網(wǎng)絡(luò)化控制系統(tǒng)中的問(wèn)題盡管在DCS中已經(jīng)引入了控制網(wǎng)絡(luò)，但由于當(dāng)時(shí)傳感器和執(zhí)行器只能發(fā)送和接收模擬量信號(hào)，所以在傳感器與控制器、控制器與執(zhí)行器之間仍然采用點(diǎn)對(duì)點(diǎn)連接的DDC控制結(jié)構(gòu)。在這種結(jié)構(gòu)模式下，控制系統(tǒng)往往布線(xiàn)復(fù)雜，從而增加了系統(tǒng)成本，降低了系統(tǒng)的可靠性、抗干擾性、靈活性和擴(kuò)展性，特別在地域分散的情況下，傳統(tǒng)控制系統(tǒng)的高成本、低可靠性等弊端更加突出。在某時(shí)間間隔內(nèi)存在于時(shí)間相關(guān)的抖動(dòng)。一般認(rèn)為ICCS是一種全分布式、網(wǎng)絡(luò)化實(shí)時(shí)反饋控制系統(tǒng)，是將控制系統(tǒng)的傳感器、控制器、執(zhí)行器等單元通過(guò)通訊網(wǎng)絡(luò)連接起來(lái)形成閉環(huán)的分布式控制系統(tǒng)。信息調(diào)度應(yīng)盡可能避免網(wǎng)絡(luò)中信息的沖突和擁塞現(xiàn)象的發(fā)生，從而大大提高網(wǎng)絡(luò)化控制系統(tǒng)的服務(wù)性能。在DCS出現(xiàn)之前，早期的計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)是直接數(shù)字控制（DirectDigitalControl，DDC），在這種控制結(jié)構(gòu)中，所有傳感器和執(zhí)行器都與同一臺(tái)計(jì)算機(jī)點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的連接。從控制的角度看，時(shí)延將導(dǎo)致向衛(wèi)滯后，惡化系統(tǒng)性能，從信息調(diào)度的角度看，時(shí)延將使信息不能準(zhǔn)時(shí)到達(dá)，丟失截止期，甚至帶來(lái)不可預(yù)料的通訊多米諾效應(yīng)。多率采樣是符合實(shí)際系統(tǒng)真實(shí)情形的，Salt等人針對(duì)多率采樣的控制問(wèn)題進(jìn)行了研究，傳感器和控制器啟動(dòng)時(shí)又很小的時(shí)間偏差，新的傳感器值到達(dá)控制器的概率P(τksδk?S)假定是已知的。在NCS中，信息調(diào)度發(fā)生在應(yīng)用層，信息調(diào)度規(guī)定節(jié)點(diǎn)的優(yōu)先發(fā)送次序、發(fā)送時(shí)刻和時(shí)間間隔，以避免網(wǎng)絡(luò)沖突?？紤]網(wǎng)絡(luò)利用率、數(shù)據(jù)包丟失率、系統(tǒng)穩(wěn)定性等多重約束，建立NCS多目標(biāo)優(yōu)化的數(shù)學(xué)