A Сетевая система управления (NCS ) - это система управления, в которой контуры управления замыкаются через коммуникационную сеть. Определяющей особенностью NCS является то, что сигналы управления и обратной связи обмениваются между компонентами системы в форме информационных пакетов через сеть.
Функциональность типичного NCS определяется использованием четырех основных элементов:
Наиболее важной особенностью NCS является то, что она соединяет киберпространство с физическим пространством, позволяя выполнять несколько задач на большом расстоянии. Кроме того, NCS исключают ненужную проводку, снижая сложность и общие затраты на проектирование и внедрение систем управления. Их также можно легко модифицировать или модернизировать, добавляя к ним датчики, исполнительные механизмы и контроллеры с относительно низкой стоимостью и без существенных изменений в их структуре. Кроме того, благодаря эффективному обмену данными между своими контроллерами, NCS могут легко объединять глобальную информацию для принятия интеллектуальных решений в больших физических пространствах.
Их потенциальные применения многочисленны и охватывают широкий спектр отраслей, таких как космические и наземные исследования, доступ в опасных средах, автоматизация производства, удаленная диагностика и устранение неисправностей, экспериментальные установки, бытовые роботы, самолет, автомобили, производство мониторинг растений, дома престарелых и удаленные операции. В то время как потенциальные приложения NCS многочисленны, проверенных приложений немного, и реальная возможность в области NCS заключается в разработке реальных приложений, которые реализуют потенциал этой области.
Появление и развитие Интернета в сочетании с преимуществами, предоставляемыми NCS, привлекли интерес исследователей по всему миру. Наряду с преимуществами возникло несколько проблем, которые привели к возникновению многих важных исследовательских тем. Новые стратегии управления, кинематика исполнительных механизмов в системах, надежность и безопасность связи, распределение полосы пропускания, разработка протоколов передачи данных, соответствующие стратегии обнаружения неисправностей и отказоустойчивые стратегии управления, реальные- сбор информации о времени и эффективная обработка данных датчиков - некоторые из относительных тем, изучаемых глубоко.
Включение сети связи в обратную связь контур управления делает анализ и проектирование комплекса NCS, так как это налагает дополнительные временные задержки в контурах управления или возможность потери пакетов. В зависимости от приложения задержки по времени могут серьезно ухудшить производительность системы.
Чтобы смягчить эффект задержки времени, Я. Типсуван и М-И. Чоу из лаборатории ADAC в Университете штата Северная Каролина предложил методологию (GSM) и применил ее в iSpace. С. Мунир и У. Дж. Бук (Технологический институт Джорджии) использовали предсказатель Смита, фильтр Калмана и регулятор энергии для выполнения дистанционной работы через Интернет.
K.C. Ли, С. Ли и Х. Х. Ли использовали генетический алгоритм для разработки контроллера, используемого в NCS. Многие другие исследователи предложили решения, используя концепции из нескольких областей управления, таких как надежное управление, оптимальное стохастическое управление, управление с прогнозированием модели, нечеткая логика и т. Д.
Более того, наиболее критическая и важная проблема, связанная с Проектирование распределенных СКУ с постоянно возрастающей сложностью призвано удовлетворить требования к надежности и надежности системы, гарантируя при этом высокую производительность системы в широком рабочем диапазоне. Это заставляет уделять все больше внимания сетевым методам обнаружения и диагностики неисправностей, которые необходимы для мониторинга производительности системы.