在以多品種、小批量、個性化等為特征的新一代智能制造系統(tǒng)下,分布式制造單元以協(xié)作、自組織形式完成生產(chǎn)制造任務(wù),因此各個制造單元之間的互聯(lián)互通具有重要意義。工業(yè)無線網(wǎng)絡(luò)依靠其無需布線、靈活性強(qiáng)等諸多優(yōu)勢成為了連接智能制造各個組件關(guān)鍵性的網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù),是實現(xiàn)智能制造的重要基礎(chǔ)。然而,智能制造系統(tǒng)智能化、高柔性、移動性、可重構(gòu)等層面的新特征,對工業(yè)無線通信系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)質(zhì)量,尤其是實時性與能效,提出了新的需求。同時,無線網(wǎng)絡(luò)的服務(wù)質(zhì)量又會反過來直接影響智能制造系統(tǒng)其他方面的性能。鑒于網(wǎng)絡(luò)服務(wù)質(zhì)量對工業(yè)無線網(wǎng)絡(luò)的重要性與對智能制造系統(tǒng)的影響,本文以簇狀拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)無線通信系統(tǒng)為基礎(chǔ),對面向智能制造環(huán)境下的工業(yè)無線網(wǎng)絡(luò)實時性與能效兩個主要服務(wù)質(zhì)量層面的優(yōu)化關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行了研究。而影響網(wǎng)絡(luò)實時性與能效因素眾多,主要包括關(guān)鍵節(jié)點部署、移動節(jié)點切換、數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)傳輸、網(wǎng)絡(luò)負(fù)載等幾個方面。為此,本文從網(wǎng)絡(luò)節(jié)點、傳輸、網(wǎng)絡(luò)、實施四個層面,對前述多個因素涉及的問題進(jìn)行了深入研究,提出了相關(guān)優(yōu)化方法與實施驗證,旨在提高整個面向智能制造環(huán)境下的工業(yè)無線網(wǎng)絡(luò)服務(wù)質(zhì)量。具體的研究內(nèi)容與成果如下:在網(wǎng)絡(luò)節(jié)點層面,針對現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)節(jié)點... 

【文章來源】：華南理工大學(xué)廣東省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：127 頁

【學(xué)位級別】：博士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第一章 緒論
    1.1 課題背景及意義
        1.1.1 課題的研究背景
        1.1.2 課題研究意義
    1.2 工業(yè)無線網(wǎng)絡(luò)概述
        1.2.1 工業(yè)無線通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)
        1.2.2 智能制造環(huán)境下無線網(wǎng)絡(luò)面臨的挑戰(zhàn)
    1.3 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.3.1 無線網(wǎng)絡(luò)部署與簇間干擾研究現(xiàn)狀
        1.3.2 無線網(wǎng)絡(luò)移動切換研究
        1.3.3 無線網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸研究
        1.3.4 網(wǎng)絡(luò)負(fù)載均衡研究
    1.4 本文主要研究內(nèi)容
第二章 實時性限制的無線網(wǎng)絡(luò)簇首節(jié)點部署策略
    2.1 引言
    2.2 問題模型
        2.2.1 圖論預(yù)備知識
        2.2.2 網(wǎng)絡(luò)模型與分析
        2.2.3 無線網(wǎng)絡(luò)簇首節(jié)點部署問題描述
    2.3 無線網(wǎng)絡(luò)簇首節(jié)點部署算法設(shè)計與分析
        2.3.1 實時性限制的簇首覆蓋算法
        2.3.2 基于改進(jìn)虛擬力的簇首位置調(diào)整算法
    2.4 仿真實驗
        2.4.1 實驗環(huán)境與參數(shù)
        2.4.2 實驗結(jié)果對比
    2.5 本章小結(jié)
第三章 工業(yè)無線移動節(jié)點的實時性切換策略研究
    3.1 引言
    3.2 問題描述
    3.3 基于云輔助的工業(yè)移動節(jié)點切換接入策略
        3.3.1 移動節(jié)點切換與接入簇首選擇算法
        3.3.2 工業(yè)無線移動節(jié)點切換執(zhí)行策略
    3.4 性能評估
        3.4.1 實驗設(shè)計環(huán)境
        3.4.2 實驗結(jié)果分析
    3.5 本章小結(jié)
第四章 時限分級與數(shù)據(jù)緩存的網(wǎng)絡(luò)實時性傳輸研究
    4.1 引言
    4.2 基于時限分級的無線網(wǎng)絡(luò)簇間數(shù)據(jù)傳輸研究
        4.2.1 問題模型與分析
        4.2.2 面向傳輸時間限定的無線網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸策略
        4.2.3 仿真實驗與性能分析
    4.3 基于分布式緩存的工業(yè)無線網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)快速分發(fā)策略
        4.3.1 系統(tǒng)框架與問題描述
        4.3.2 工業(yè)無線移動網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)快速分發(fā)方法
        4.3.3 仿真實驗
    4.4 本章小結(jié)
第五章 實時性與能效約束的網(wǎng)絡(luò)負(fù)載均衡策略研究
    5.1 引言
    5.2 問題描述
        5.2.1 網(wǎng)絡(luò)模型與分析
        5.2.2 無線網(wǎng)絡(luò)通信負(fù)載模型與分析
        5.2.3 分簇工業(yè)無線網(wǎng)絡(luò)簇首能耗模型與分析
        5.2.4 網(wǎng)絡(luò)的負(fù)載均衡與能效優(yōu)化問題描述
    5.3 工業(yè)無線網(wǎng)絡(luò)負(fù)載均衡與能效優(yōu)化算法設(shè)計
        5.3.1 算法總體設(shè)計
        5.3.2 基于最優(yōu)簇首分配的網(wǎng)絡(luò)負(fù)載均衡策略
        5.3.3 基于簇首動態(tài)休眠的網(wǎng)絡(luò)能率優(yōu)化算法
    5.4 仿真結(jié)果與性能分析
        5.4.1 仿真環(huán)境與參數(shù)
        5.4.2 實驗結(jié)果分析
    5.5 本章小結(jié)
第六章 面向智能制造的工業(yè)無線網(wǎng)絡(luò)實施驗證
    6.1 引言
    6.2 工業(yè)無線網(wǎng)絡(luò)測試平臺的構(gòu)建與實施
        6.2.1 智能制造系統(tǒng)架構(gòu)與工作流程
        6.2.2 工業(yè)無線網(wǎng)絡(luò)節(jié)點的構(gòu)建
        6.2.3 智能制造環(huán)境下的工業(yè)無線網(wǎng)絡(luò)試驗平臺
    6.3 面向智能制造的工業(yè)無線網(wǎng)絡(luò)實時性與能效試驗研究
        6.3.1 驗證試驗平臺網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)
        6.3.2 網(wǎng)絡(luò)性能測試
    6.4 本章小結(jié)
結(jié)論與展望
參考文獻(xiàn)
攻讀博士學(xué)位期間取得的研究成果
致謝
答辯委員會對論文的評定意見


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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博士論文
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碩士論文
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[2]無線工業(yè)控制系統(tǒng)安全實驗平臺及算法驗證[D]. 唐海定.浙江大學(xué) 2017
[3]面向MES的離散制造系統(tǒng)可重構(gòu)技術(shù)及其仿真研究[D]. 彭憶炎.南京理工大學(xué) 2017
[4]制造車間無線傳感網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸策略研究[D]. 麥浩前.廣東工業(yè)大學(xué) 2016
[5]基于SDN技術(shù)的異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)切換技術(shù)的研究[D]. 邱曉娜.北京郵電大學(xué) 2015
[6]工業(yè)無線/有線網(wǎng)絡(luò)的集成研究與實現(xiàn)[D]. 宋興儒.華東理工大學(xué) 2013
[7]無線傳感器網(wǎng)絡(luò)覆蓋與節(jié)點部署問題研究[D]. 凡志剛.電子科技大學(xué) 2008



本文編號：2901286