隨著信息通信技術(shù)的不斷發(fā)展,無(wú)線技術(shù)在工業(yè)自動(dòng)化中得到廣泛應(yīng)用。將無(wú)線網(wǎng)絡(luò)與現(xiàn)有控制網(wǎng)絡(luò)相融合,形成了無(wú)線網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)了信息采集和控制的無(wú)線化。然而,與有線通信相比,無(wú)線通信面臨著諸多新挑戰(zhàn)。復(fù)雜嚴(yán)重的電磁干擾、動(dòng)態(tài)多變的無(wú)線鏈路、大型設(shè)備的移動(dòng)遮擋,導(dǎo)致信息傳輸?shù)膶?shí)時(shí)性和可靠性難以保證。針對(duì)無(wú)線傳輸誘導(dǎo)的時(shí)延和丟包,網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)既可以采用感知與控制方法進(jìn)行被動(dòng)抑制,也可以設(shè)計(jì)傳輸機(jī)制進(jìn)行主動(dòng)改善。通過(guò)充分利用時(shí)-頻-空多域多維度的多樣性,協(xié)作傳輸能夠有效地抵抗衰落、抑制干擾,顯著地提高端到端的信息傳輸性能。由此可見(jiàn),面向感知與控制的協(xié)作傳輸是提高網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)性能的有效方法。本論文以工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程為研究背景,研究面向網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)感知與控制的傳輸機(jī)制設(shè)計(jì),解決資源約束下?tīng)顟B(tài)感知信息與控制指令信息高效可靠傳輸問(wèn)題。本論文主要成果包括:首先,針對(duì)基于無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的多子系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng),分析了狀態(tài)感知信息和控制指令信息丟失對(duì)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)性能的影響,顯式地刻畫(huà)了控制性能與傳輸性能之間的映射關(guān)系�；诖岁P(guān)系提出了面向多子系統(tǒng)閉環(huán)控制的協(xié)作傳輸機(jī)制。此機(jī)制能夠根據(jù)子系統(tǒng)和無(wú)線信道的動(dòng)態(tài)特性,自適應(yīng)地進(jìn)行多域（頻域、時(shí)域、能... 

【文章來(lái)源】：上海交通大學(xué)上海市 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁(yè)數(shù)】：152 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：博士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
    1.1 研究背景與意義
    1.2 網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的概述
        1.2.1 無(wú)線網(wǎng)絡(luò)
        1.2.2 控制系統(tǒng)
    1.3 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.3.1 基于無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的感知與控制
        1.3.2 無(wú)線網(wǎng)絡(luò)中基于分集的協(xié)作傳輸
        1.3.3 現(xiàn)有工作的不足
    1.4 本文的主要內(nèi)容及結(jié)構(gòu)安排
        1.4.1 論文的主要內(nèi)容
        1.4.2 論文結(jié)構(gòu)
第二章 狀態(tài)感知信息與控制指令信息的協(xié)作傳輸
    2.1 引言
    2.2 系統(tǒng)模型與問(wèn)題描述
        2.2.1 網(wǎng)絡(luò)模型
        2.2.2 控制系統(tǒng)模型
        2.2.3 控制-通信代價(jià)
    2.3 協(xié)作傳輸機(jī)制的優(yōu)化設(shè)計(jì)
        2.3.1 系統(tǒng)穩(wěn)定性分析
        2.3.2 協(xié)作傳輸策略設(shè)計(jì)
        2.3.3 優(yōu)化問(wèn)題建模
    2.4 問(wèn)題求解與分析
        2.4.1 問(wèn)題轉(zhuǎn)化
        2.4.2 問(wèn)題分解
    2.5 仿真結(jié)果
        2.5.1 溫度控制系統(tǒng)
        2.5.2 性能比較與分析
    2.6 本章小結(jié)
第三章 基于中繼輔助的狀態(tài)感知信息的高效傳輸
    3.1 引言
    3.2 系統(tǒng)模型
    3.3 傳輸機(jī)制的設(shè)計(jì)與優(yōu)化
        3.3.1 控制性能與傳輸可靠性之間的關(guān)系
        3.3.2 基于混合轉(zhuǎn)發(fā)機(jī)制的協(xié)作傳輸機(jī)制
    3.4 S-R與 R-G兩個(gè)階段的資源共享
        3.4.1 R-G階段的信道分配與功率控制
        3.4.2 S-R階段的接納控制和匹配
    3.5 仿真結(jié)果
        3.5.1 性能評(píng)估
        3.5.2 不同傳輸機(jī)制間的性能對(duì)比
    3.6 本章小結(jié)
第四章 面向分層估計(jì)的狀態(tài)感知信息的按需傳輸
    4.1 引言
    4.2 系統(tǒng)模型
    4.3 分層狀態(tài)估計(jì)和兩階段傳輸?shù)穆?lián)合設(shè)計(jì)機(jī)制
        4.3.1 邊緣估計(jì)器的設(shè)計(jì)
        4.3.2 遠(yuǎn)端估計(jì)器的設(shè)計(jì)
        4.3.3 兩階段的傳輸
        4.3.4 估計(jì)與傳輸?shù)穆?lián)合設(shè)計(jì)
    4.4 問(wèn)題求解
        4.4.1 Pe:波束成形與功率控制的聯(lián)合設(shè)計(jì)
        4.4.2 Pm:分組傳輸
    4.5 數(shù)值仿真結(jié)果
        4.5.1 性能對(duì)比
    4.6 本章小結(jié)
第五章 基于波束成形的控制指令信息的可靠傳輸
    5.1 引言
    5.2 系統(tǒng)模型
        5.2.1 無(wú)線通信模型
        5.2.2 控制系統(tǒng)模型
    5.3 問(wèn)題描述
        5.3.1 基于間歇控制的穩(wěn)定性分析
        5.3.2 波束成形輔助的協(xié)作傳輸
        5.3.3 問(wèn)題建模
    5.4 問(wèn)題求解
        5.4.1 底層傳輸子問(wèn)題
        5.4.2 頂層傳輸子問(wèn)題
    5.5 仿真結(jié)果
        5.5.1 性能評(píng)估
        5.5.2 不同策略間的性能對(duì)比
    5.6 本章小結(jié)
第六章 總結(jié)與展望
    6.1 工作總結(jié)
    6.2 研究展望
參考文獻(xiàn)
致謝
攻讀博士學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文
攻讀博士學(xué)位期間參與的科研項(xiàng)目



本文編號(hào)：3291288