无线网络控制系统研究现状及方向.pdf

第 3 9 卷 第 1 期 2 0 1 3年 1月 工矿 自 动化 I n dus t r y an d M i ne Aut o ma t i on Vo 1 ． 3 9 NO ．1 J a n ． 2 0 1 3 文章编 号 1 6 7 1 2 5 1 X 2 0 1 3 O l 一0 0 5 9 0 5 DOI 1 0 ． 7 5 2 6 ／ j ． i s s n ． 1 6 7 1 2 5 1 X． 2 0 1 3 ． 0 1 ． 0 1 6 陈惠英 ， 李祖欣． 无线网络控制系统研究现状及方向[ J ] ． 工矿 自动化 ， 2 0 1 3 ， 3 9 1 5 9 6 3 ． 无线网络控制系统研究现状及方向 陈惠英 ， 李祖 欣 湖 州师 范学 院 信息 与工 程学 院 ， 浙 江 湖 州 3 1 3 0 0 0 摘 要 从 基 于无线 传感 器网络理 论 的无线 网络 控制 系统 的 工业 应 用 、 控 制 方 法设 计 、 调 度 策略 和 通 信协 议 的设 计 以及控 制 与调 度 协 同设计 等 方面 阐述 了 目前 无 线 网络 控 制 系统 的 主要 研 究 内容 和研 究现 状 ， 并 讨 论 了今后 无 线 网络控 制 系统 的研 究方 向 。 关键 词 无 线 网络 控制 系统 ；无 线传感 器 网络 ；控 制方 法 ；调度 策略 ；通信 协议 ； 控 制 与调度 协 同设计 中图分类 号 T D6 5 5 ／ 6 7 文献 标志 码 A 网络 出版 时间 2 0 1 2 1 2 2 8 1 6 2 9 网络 出版 地 址 www． c n k i ． n e t ／ k c ms ／ d e t a i l ／ 3 2 ． 1 6 2 7 ． T P ． 2 0 1 2 1 2 2 8 ． 1 6 2 9 ． 0 1 6 ． h t ml Re s e a r c h s t a t us a n d d i r e c t i o n o f wi r e l e s s n e t wo r ke d c o nt r o l s y s t e m CH EN Hui yi ng， Sc h oo l o f I n f o r m a t i on a nd Eng i n e e r i n g，H u z h ou LI ZU x i n Te a c he r s Co l l e g e，H u z h ou 3 1 3 00 0，Ch i na Abs t r a c t The p a pe r d e s c r i be d ma i n r e s e a r c h c o nt e nt a nd pr e s e nt s i t u a t i o n o f wi r e l e s s ne t wo r ke d c on t r ol s y s t e m f r o m t he a s pe c t s of i n dus t r i a l a p pl i c a t i o n b a s e d on wi r e l e s s s e ns o r ne t wor k t he o r y，d e s i gn o f c o nt r o l me t ho d，d e s i gn o f s c he du l i ng s t r a t e g y a nd c o mm un i c a t i o n pr o t o c o l a nd C O de s i gn o f c o nt r o l a nd s c he d ul i n g．I t a l s o d i s c u s s e d r e s e a r c h d i r e c t i o n of wi r e l e s s n e t wor ke d c o nt r o l s y s t e m ． Ke y wo r d s wi r e l e s s ne t wor k e d c o n t r ol s ys t e m ；wi r e l e s s s e n s or ne t wo r k；c ont r ol me t hod；s c he du l i ng s t r a t e g y；c o mm u ni c a t i o n pr o t o c o l ；C O de s i gn o f c o nt r o l an d s c he dul i n g 0 引 言 随 着传 感器 技术 、 微机 电系统技 术 、 无线 通信 技 术 和分 布式 控制 技 术 的 发展 和交 叉 渗 透 ， 通 过 无 线 网络来 实现 控制 器 、 执 行 器 和 传 感 器之 间信 息 传 输 的无 线 网络 控制 系 统 Wi r e l e s s Ne t wo r k e d C o n t r o l S y s t e ms ， W NC S s 应运 而 生 。W NC S s网络连 线 少 ， 维 护方 便 ， 系统设 计 更具 灵活 性 ， 适 用 于一些 危 险场 合 及不 宜使 用有 线 网络 的场合 ， 在 现场 数据 采集 、 工 业控制 、 智能楼宇、 医疗设备等领域 的应用也逐步深 入 ， 如 基 于 B l u e t o o t h I EEE 8 0 2 ．1 5 ．1 、 WLAN I E E E 8 0 2 ． 1 1 、 Z i g B e e I E E E 8 0 2 ． 1 5 ． 4 等无 线 网 络 的 控 制 系 统 _ l ] 。 AB B 、 Ho n e y we l l 、 0MR0 N、 S c h i l d K n e c h t 、 I n v e n s y s 、 S i e me n s 、 GE、 爱 默 生 等 企 业 均 已推 出 了应 用 于工业 控 制的无 线产 品 。 与有 线 网 络 控 制 系 统 相 比， 无 线 网 络 多 跳 Mu l t i h o p i n g 的传 输 形式 会 导 致 时延 及 丢 包 具 有 随机性 ， 网络节 点 的 可移 动 性 和 网络 拓 扑结 构 的动 态 变化 使 得通信 容 易 出现 间 断甚 至 中断 ， 加 上 无 线 网络 带 宽 及 传输 功 率 有 限的 特 点 ， 使 得 W N C S s的 分析 和设 计更 为复 杂 。 目前 国 内外 对 于 wNC S s 的研 究 尚处 于 初始 阶 段， 且主要从 2个方面展开研究 1 从原有无线传 感器 网络 W i r e l e s s S e n s o r Ne t wo r k ， WS N 理论 发 展而来 的工业 应用 ； 2 从 控制 或 通信 角 度 出发 ， 设 计控 制策 略 、 调 度 策 略 以 及 控 制 与 调 度 协 同 设 计 。 收 稿 日期 2 0 1 2 - 0 9 1 3 。 基金项 目 国家 自然科学基金项 目 6 1 1 7 4 0 2 9 ； 教育部科学技术研究重点项 目 2 1 1 0 6 7 。 作者简 介 陈惠英 1 9 7 9 一 ， 女 ， 浙江德清人 ， 讲师 ， 博士 ， 研究方向为网络控 制系统 、 时滞 系统 ， E ma i l h y c h e n h u t c ． z j ． c r l 。 ◆； ～ 述一 ～ 综一 ， ◆ ◆ 6 O 工 矿 自动 化 2 0 1 3年 第 3 9卷 本文 就 目前 WNC S s的研究 内容 和现 状展 开论述 。 1 基于 WS N理论 的 WNC S s 工 业应 用 基于 无线射 频技 术 的 W S N 近年来 得 到 了快速 发展 。与 W N C S s 相 比， 两 者之 间存 在 一些 共性 ， 但 也有 区别 ， 如 WS N 主要 用 于 对 一 些 对 象 进 行精 确 测量 ， 并需 将测 量 数据 成 功传 输 至基 站 ， 而 w NC S s 中的信息 要在 传感 器 、 控 制 器 和 执行 器 节 点 之 间传 输 ， 更 强调 系统 控 制 性 能 。 由于 两者 关 注 的 对 象不 同 ， WNCS s在性 能允 许 的情 况 下 容许 数 据 丢 包[ 4 ] 。 近年 来关 于 WS N 关 键 技 术 如 网络 拓 扑 控 制 、 网络 协议 、 定位 技术 、 数 据 融 合 与管 理 、 无 线 通 信 与 能量 管 理 、 网 络 安 全 、 时 间 同 步 等 已 取 得 了 丰 硕 的成 果 ] 。如果 将大 型工业 系 统 中数 量众 多 的传感 器 ／ 执行 器／ 控 制器 看作 传感器 网络节点 ， 则这 些 工业 系 统可 视 为 一 个 基 于 WS N 的 WNC S s ， 如 参 考 文 献 [ 7 9 ] 提 出的 WNC S s即运 用 了 WS N 的一些研 究成 果 ， 其 中参 考文 献 [ 7 ] 主 要介 绍 了基 于 无线 传 感 器／ 执行 器 网络实 现 的分 布 式 灯光 系统 优 化 控 制 问题 ， 参 考 文献 [ 9 ] 介 绍 了 如何 利 用 模块 化 的无 线 实 时传 感 器 ／ 执行 器 网络构 建大 型 的工业生 产 自动化 系统 。 2从 控 制角度 出发 。 设计 合适 的控 制方 法 从 控 制 角 度 出发 ， 将 无 线 网络 通 信作 为 给 定条 件 ， 通 过设 计合 适 的控制方 法来 克服 网络 时延 、 丢包 对 控制 性 能 的负面 影 响 ， 从 而 提供 合 适 的 控 制质 量 Qu a l i t y o f C o n t r o l ， Qo C 。为解 决 时延 、 丢 包 等 因 素对 WNC S s 控 制 性 能 的影 响 ， 人 们 提 出 了 一 系列 有效的控制策略。参考文献E l O ] 提出一种被动控制 架 构来 设计 系 统 ， 使 得 由无 线 网 络构 成 的机 器人 控 制 系统 在 出现不 确 定 时 延 的情 况 下 仍 能保 持 稳 定 ， 具 有很 好 的鲁棒 性 。参考 文献 E L 1 ] 针 对 wNC s s中 存 在 的不确 定 时延 问题 ， 提 出 了一 种 补 偿 器 的设 计 方 法 ， 通 过 在控制 器端 设计 补偿 器 ， 使得控 制器 始终 采 用最 新 的数据 计 算 控 制量 ， 保证 系统 具 有 良好 的 控制性能。参考文献 [ 1 2 - 1 4 ] 通过实验分 析了基 于 I E E E 8 0 2 ． 1 1 协议 的 WNC S s 的 回路时延 特 性 ， 将 其 建 模 为逆 高斯分 布 模 型 ， 并 根 据该 时延 特 性 提 出 了 一 系列 预测 控制 算法 ， 如 参 考 文 献 [ 1 2 ] 提 出 了一 种 D MC D y n a mi c Ma t r i x C o n t r o l ，动 态矩 阵控 制 预 测 控制 方法 ， 该方 法 根 据 可 能 出现 的时延 情况 事 先 设计 好 一组 预测 控制 信 号 ， 然 后 根 据无 线 通 道 中测 量得 到 的 回路 时延 选择 最合 适 的控 制信 号传 送 给被 控 对 象 ； 参 考 文 献 [ 1 3 ] 提 出 一 种 基 于 多 观 测 器 的 I Q L i n e a r Qu a d r a t i c ， 线 性二 次型 控制 方法 ； 参考 文献[ 1 4 ] 采用 MP C Mo d e l P r e d i c t i v e C o n t r o l ，模 型预测控制 算法。参考文献[ 1 5 ] 提出一种新型 的 S mi t h预估 器 ， 可 有 效 抑 制 网络 时延 对 WNC S s性 能 的影 响 。该 预估 器 不包 含 网络 时延 预 估 模 型 ， 无 需对 网络 时延进 行 在 线 测 量 、 估计 和辨 识 。参 考 文 献[ 1 6 ]研 究 了 同 时具 有 数 据包 丢失 和 信 号 量 化 的 WNC S s 最 优控 制 问题 。参 考文 献 [ 1 7 ] 提 出一 种 时 延有界 丢包 策 略来 实 现 时延 和 丢包 的折 衷 关 系 ， 提 高 了系统控 制性 能 。 上 述研 究成 果丰 富 了无 线 网络环 境下 控制 系统 的分析 和设 计方 法 ， 同时具 有一定 的局 限性 多数 成 果在 一些理 想化 的假设 条 件 下 才 能得 到 ； 许 多算 法 都是考 虑 网络 中最 坏 的情 况 来 设计 控 制 器 ， 使 得 设 计 结果 具有 很大 的保 守性 。导致 该局 限性 的根本 原 因是忽略了无线 网络复杂 的动态行为， 只简单地将 网络对 系 统 性 能 的 影 响 抽 象 为 具 有 一 定 特 性 的 时 延 、 丢 包等 。 3从 通信 角度 出发 ， 设计 合理 的调 度策 略和通 信协 议 从 网络通信 的角 度 出发 ， 人 们 也 提 出 了许 多 有 效 的调 度策 略和 通 信 协议 设 计 方 法 ， 用 于 提 高 网络 服务 质量 Qu a l i t y o f S e r v e r ， Qo S ， 提 供 可 靠 通 信 信道 ， 从 而确保 事先 设 计好 的控 制 算 法 得 以有效 实 施 。参 考文 献 [ 1 8 ] 针 对 基 于 WS N 的 控 制 系 统 ， 研 究 了系统 的采样 频 率 优化 问题 ； 建 立 了 以控 制 系统 性能 为优化 目标 ， 以无 线 节 点 的通 信 容 量 为 约束 条 件 的全 局优 化模 型 ， 利 用 障碍 函数 法进 行求 解 ， 提 出 了基于节点缓冲区信息的分布式迭代算法 ， 该算法 计 算量 小 ， 且 对 网络 负荷 的变化 具有很 好 的适应 性 。 参 考 文献 [ 1 9 ] 利 用 反馈 控 制 技 术 ， 提 出了 一种 在 线 自适应 采样 周期 调整 方法 ， 通过 调整 采样周 期 ， 使每 个 控制 回路 的截 止期错 过率 尽可 能保 持在 一个设 定 的值 ， 大大 提高 了系统 的灵 活性 和 网络资 源利 用率 。 参 考文 献 l e o ] 提 出了一种 基于状 态量 偏差 的事 件驱 动采样 方法 ， 当检测 到 当前 状 态 量 与 上 一采 样 时 刻 状态量 的偏 差达 到 一定 阈值 时 ， 传 感 器 通 过无 线 网 络将采 样 信 号 传 送 给 控 制 器 ， 其 中 阈值 会 随 系 统 Qo S性 能的变 化 而变化 ， 文 中取 系 统 的 回路 时 延 作 为评价系统 Q o s的性能指标 。参考文献E 2 1 ] 针对 基 于 I E E E 8 0 2 ． 1 1 b a d h o c 协 议 构 成 的反 馈 控 制 系 统 ， 提 出 了一 种 自适 应采 样周 期调 整方 法 ， 并利用 马 尔科 夫跳 变线 性 系统理 论分 析 了系统 的稳 定性 。参 2 0 1 3年 第 1期 陈 惠英等 无线 网络 控制 系统研 究现状 及 方 向 6 1 考文献[ 2 2 ] 针对基于无线 网络 的多路 开环控制 系 统 ， 提 出 了一种 基 于拍卖 机 制的 动态带 宽分 配方 法 ， 使 每个 系 统分 配到 的带 宽满 足纳什 平衡 条件 。参 考 文献[ 2 3 ] 在 I E E E 8 0 2 ． 1 5 ． 4 C S MA／ c A 协议 基础 上 ， 采 用 B l a c k b u r s t机 理 引 入 优 先 级 ， 并 给 出 了信 息调度 分 析 ， 仿 真 结果 表 明该 方 法 可 根据 控 制 系统 的 Q o C性能约束提高其 Qo S性能。参考文献E B 4 ] 针对无线通信网络很难满足工业 自动控制中硬实时 性 和 可靠 性要求 的 问题 ， 提 出一 种新 的无 线 控 制 通 信 网络 和协 议 ， 采用 服务 区分 、 资源 保 留 以及 跨层 和 跨 网络 调 度映射 机 制来 提供 实时性 和 可靠通 信 。 这 些调 度策 略侧 重 于通过 动态 调整 控制 系统 的 采 样周 期 或带宽 ， 或者 通 过 改 进 通 信协 议 来 保 证 数 据 传输 的可 靠性 ， 从 而保 障控 制系统 的性 能 。 4控 制 与调度 的协 同设 计 单 纯 的控制 方法 和调 度方 法设 计割 裂 了彼此 间 的紧密 联 系 ， 无 法 使 WNC S s的 总 体 性 能 最 优 化 。 为了优化 wNC S s的整体性能 ， 协 同设计思想一直 是 网络 控制 系统 的 研 究热 点 ， 但 目前 在 无 线 网络 环 境 下对 协 同设 计 和 优 化 问题 的研 究 还 处 在 起 步 阶 段 。参 考文 献E 2 5 ] 提 出 了 WNC S s控制 与通 信 的联 合设 计 方法 ， 既对 控 制 系 统设 计 合 适 的控 制 结 构 和 控 制算 法 ， 又为通 信 系 统设 计 合适 的通 信 结 构 和协 议 ； 还研 究 了如何 利 用 不 同 的 控 制算 法 以及 通 信 协 议来 实 现倒 立摆 系统 的稳 定和性 能 优化 。参 考文献 [ 2 6 ] 提 出 了应 用 自适应 编 码调 制 的 WNC S s的建模 与控 制 器设计 方 法 ， 该 方法 可 以提高 能量 效率 ， 增加 衰减 信 道传输 的数 据率 ； 针对 无 线 传 输 中的 时 变传 输率 、 干 扰及 路 由等 问 题 ， 引 入 了 E q u i v a l e n t D e l a y E D 概念 ， 并 给 出 了 E D 的 上 下 界 ， 同时 将 其 系统 建模 为具 有 时变输 入 时滞 的离 散 时 间 系统 ， 给 出 了 使 系统稳 定 的时滞 依赖 充分 条件 和反 馈控 制器 设计 方法 。参 考 文 献 [ 2 7 ] 针 对 基 于 I E E E 8 0 2 ．1 1的 WNC S s 提 出 了一 种 新 的离 散 系 统模 型 ， 采 用 T RA 传输 速 率 自适 应 和 S R A 采 样周 期 白适 应 技 术 ， 同时 考虑 了系统 的控 制 和 通 信 性 能 ， 在 一 定程 度 上 避免 了拥 塞 ， 并 提 高 了系统 的实 时性 能 ； 文 中还 给 出 了采 用 I MI I i n e a r Ma t r i x I n e q u a l i t y ， 线 性 矩 阵不 等式 技 术 设 计 保 成 本 控 制 器 的 方 法 。参 考 文 献 [ 2 8 ] 提 出一 种通 过 监 控 无 线 网络 的 Qo S及 时调 整 数据 重传 次数 并 周期 性 调 整 控 制 器参 数 的方 法 ， 以 实现 网络 Qo S 、 数 据吞 吐率 和 采 样 周期 的平 衡 。参 考文 献 [ 2 9 ] 针 对 基 于 I E E E 8 0 2 ．1 1 b协 议 的 WNC S s ， 提 出 了一 种 控 制 和 通 信 的协 同设 计 方 案 ， 将 自适 应 数 据 率 调 整 和 自适 应 采 样 周 期 调 整 相 结 合 ， 降低 的 网络 带 宽通过 减少 网络 冲 突来弥 补 ， 同时 保证 了系 统 的控制 性能 和 网络性 能 。 5其他 方面 的研 究 上 述研 究结 果都 没有 考 虑无线 网络 中存 在 的多 跳 特性 、 节 点功 率 受 限等 问题 给 控 制 系统 带 来 的影 响 ， 而这些 问题 在无 线 网络 中是必然 存在 的 ， 目前 有 关 这些 方 面 的研 究极 少 。参考 文献 [ 3 0 ] 提 出了一 种 W NC S s 中多跳 变 引起 的 控 制 器 增 益 调 度 方 法 ， 针 对 I E E E 8 0 2 ． 1 l b协 议 构 成 的 WNC S s ， 考 虑 到 因传 感 器节 点 的数据 包传 输 至 目标 节点 的跳 变数 可变 而 引起 的网络 时 延变 化 ， 提 出 L QR I i n e a r Qu a d r a t i c Re g u l a t o r ， 线性 二 次型调 节 器 输 出反馈 控 制 方案 ， 控 制器 的参 数会 随无 线 网络跳 变数 的变化 而适 时调 整 ， 从而保证 系统 的稳定 性。参 考文 献 [ 3 1 ] 针对 WNC S s中节点 能 量 受 限 问 题 ， 根 据 能 量 消 耗 与采 样 周期 间 的相互 关 系 ， 提 出一 种基 于 变 采 样 周期 的 节 点能 耗控 制方 法 ， 在 保证 系统 控制 性能 的前 提下 ， 实 现 了对节 点生 存时 间 的有效控 制 。 6 结语 从 WNC S s 研究 现状 来 看 ， 目前 取 得 的成 果 相 对较 少 ， 许多 问题 还有 待进 一步解 决 ， 主要 体现 在 以 下方 面 。 1 如 何更 全 面 、 准 确地 描述 无 线 网络 的特 性 ， 建立 集 时延 、 丢包 、 信道 增益 变化 、 射频 干扰 、 节 点移 动及 多 跳等 多个 网络特 征参 量 的系统 模 型 。 目前 的 研究 成果 往往 忽 略无 线 网络 复 杂 的动 态 行 为 ， 只考 虑 了其 中 1 ～2个 因素 。 2 将无 线 网络 中各种 特 征参 量 与控 制 系统 的 动态 行 为结合 起来 ， 利用 无 线 网络 的各 种特 征参 量 ， 用调 度 策略 改善 网 络环 境 ， 用 控 制 策 略增 强控 制 系 统 的鲁棒 性 ， 提 出控制 与调 度 的协 同优 化设 计方 法 ； 在 WNC S s模型 和 系统优 化性 能指 标 中结 合 相应 的 网络 特征 参量 ， 使 得 系统 整 体 性 能 最优 解 依 赖 于 网 络特 征参 量 。 目前 该方 面研 究成 果较 欠缺 。 3 如何 提 高控制 与调 度协 同设计 算 法 的鲁 棒 性能 。w NC S s的不 确 定性 不 仅 来 自系统 的 建模 误 差 ， 很 大 一部 分源 自网络参 量 的摄 动 如时延 的不确 定性 、 不 可靠 的无 线传输 、 多跳特性 、 信 道增 益变 化 、 网络节 点数 变化 等 。协 同设 计 算 法 的鲁 棒性 能研 究必 须 同时考 虑 系统模 型 和 网络 特征 参量 的不 确定 6 2 工矿 自动化 2 0 1 3年 第 3 9卷 性 。 目前 尚未有 针对 无线 网络特 征参 量摄 动 的协 同 设 计算 法鲁 棒性 的研究 成 果 。 参考 文献 [1 ] [ 2] [ 3] [ 4] [ 5] [ 6] [ 7] [ 8] [9 ] [ 1 O ] [ 1 1 ] [ 1 2 ] W I LLI NG A ，M A I ’H EUS K，W oLI SZ A． W i r e l e s s t e c h n o l o g y i n i n d u s t r i a l n e t w o r k s [ J ] ．P r o c e e d i n g s o f t h e I EEE，2 005，9 3 6 11 3 O一 11 51 ． PELLEGRI NI F D，M 1 0RANDI D，VI TTURI S，e t a 1 ． On t h e u s e o f wi r e l e s s n e t wo r ks a t 1 o w 1 e v e 1 o f f a c t o r y a u t o ma t i o n s s y s t e ms [ J ] ．I E E E Tr a n s a c t i o n s o n I n d u s t r i a l I n f o r ma t i c s ，2 0 0 7 ，2 2 1 2 9 1 4 3 ． XI A F e n g ，TI AN Yu c h u，LI Ya n j u n ，e t a 1 ．Wi r e l e s s s e n s o r ／ a c t u a t o r n e t wo r k d e s i g n f o r mo b i l e c o n t r o 1 a p p l i c a t i o n s [ J ] ．S e n s o r s ， 2 0 0 7 ， 7 1 0 2 1 5 7 2 1 7 3 ． SI FAKI S E． Ro ut i ng pr ot o c o l s f o r wi r e l e s s n e t w o r k e d s e n s i n g a n d c o n t r o l s y s t e ms [ D ] ．C h i c a g o Gr a du a t e Sc ho o 1 of Uni ve r s i t y o f No t r e Da me。2 006 ． AHMED N，KANHERE S S，J HA S ． Th e h o l e s p r o b l e m i n w i r e l e s s s e n s o r n e t w o r k s a s u r v e y [ J ] ． ACM Si g mo bi l e M o bi l e Co mpu t i n g a n d Comm u ni c a t i ons Re vi e w ，2 00 5，9 2 4 1 8． BAR0NTI P，PI LLAI P，CH00K V，e t a 1 ． W i r e l e s s s e n s or n e t wo r ks a s ur v e y o n t h e s t a t e o f t h e a r t a nd t h e 8 0 2 ．1 5 ．4 a n d Z i g B e e s t a n d a r d s[ J ] ． C o m p u t e r Co mmun i c a t i o ns ，2 0 0 7，3 0 7 1 6 5 5 1 6 9 5． NAKAMURA M ，S AKURAI A，NAKAM URA J ． Di s t r i b ut e d e n vi r o nme nt c o nt r ol us i n g wi r e l e s s s e n s 0 r ／ a c t u a t 0 r n e t wo r k s f o r l i g h t i n g a p p l i c a t i o n s [ J ] ．S e n s o r s ， 2 0 0 9 9 8 5 9 3 8 6 0 9 ． 0H S，S CHENAT0 L，CHEN P， e t a 1 ． Tr a c k i n g a n d c oo r di na t i on o f mu l t i pl e a ge nt s us i n g s e n s or n e t wo r k s s y s t e m d e s i g n， a l g o r i t h ms a n d e x p e r i me n t s [ J ] ．P r o c e e d i n g s o f t h e I E E E，2 0 0 7 ，9 5 1 2 34 25 4． L 0ERBE R H J ， W ATTAR H ， S CH0LI G． M o d u l a r wi r e l e s s r e a l t i me s e n s o r ／ a c t u a t o r n e t wo r k f o r f a c t o r y a u t o ma t i o n a p p l i c a t i o n s[J] ． I E E E Tr a n s a c t i o n s o n I n d u s t r i a 1 I n f o r ma t i c s ，2 0 0 7 ，3 2 1l 1 1 1 9． K0TTENSTETTE N， K0UTSOUK0S X． HALL J ，e t a 1 ．Pa s s i v i t y b a s e d d e s i g n o f wi r e l e s s n e t wo r k e d c o nt r ol s ys t e ms f or r obu s t ne s s t o t i me - va r yi n g d el a y s [C] ／ ／ R e a l t i me S y s t e ms S y mp o s i u m， 2 0 0 8 ， Ba r c e l o na1 5 - 24 ． HE DJ AR R，AL S WADI M S，AL ENENZI K F． W i r e l e s s n e t wo r k e d c o n t r o l s y s t e m wi t h c o mp e n s a t o r [ E B ／ OI ] ． 2 0 1 0 0 2 2 0 [ 2 o 1 2 0 7 3 0 ] ． h t t p ／ ／ i p a c ． k a c s t ． e d u ． s a ／ e Do c ／ 2 0 0 9 ／ 1 7 3 2 1 8 1 ． p d f ． CHEN J i a n ， I RWI N G W ， MCKERNAN A． A mode l pr e di c t i v e a p pr oa c h t o wi r e l e s s n e t wo r ke d [ 1 3 ] [ 1 4 ] [ 1 5 ] [ 1 6 ] [ 1 7 ] [ 1 8 ] [ 1 9 ] [ 2 0 ] [ 2 1 ] [ 2 2 ] [ 2 3 ] [ 2 4 3 c o n t r o l[E B ／ 0 L] ．[2 0 1 2 0 8 0 3] ． h t t p ／ ／ ww w． c o n t r o l 2 0 0 8 ． o r g ／ p a p e r s ／ p 6 5 ． p d f ． I RW I N G W ，CHEN J，MCKE RNAN A，e t a 1 ．Co de s i g n of pr e di c t i ve c o nt r ol l e r s f or wi r e l e s s n e t wo r k c o n t r o l [ J ] ． I E T C o n t r o l T h e o r y ＆ Ap p l i c a t i o n s ， 20 1 0，4 2 1 86 19 6． CHE N J i a n，I RW I N G W 。MCKERNAN A．Pa c k e t ba s e d r ob us t M PC f o r wi r e l e s s ne t wor ke d c o nt r ol u s i n g c o d e s i g n [ C] ／ ／ Ame r i c a n C o n t r o l C o n f e r e n c e ， 2O1 0，Ba l t i mo r e1 829 1 83 4． 杜锋 ， 钱 清泉 ， 杜文才． 基 于新 型 S mi t h预估 器的 网络 控制系统[ J ] ． 西南 交通 大学 学 报，2 0 1 0 ，4 5 1 6 5 69 ． XI E M i n，H AENGGI M ． De l a y - r e l i a bi l i t y t r a d e of f s i n wi r e l e s s n e t w o r k e d c o n t r o l s y s t e ms [ J ] ．L e c t u r e Not e s i n Co nt r ol a nd I nf or ma t i on S c i e nc e， 2 00 6， 33 1 29 1 - 30 8． TRI VELL T0 M ，BENVENUT0 N． St a t e c o nt r ol i n n e t wo r k e d c o n t r o l s y s t e ms u n d e r p a c k e t d r o p s a n d I i m i t e d t r a n s m i s s i o n b a n d wi d t h [ J ] ．I E E E T r a n s a c t i o n s oi l Co mmu n i c a t i on s，2 0 1 0，5 8 2 6 1 1 - 62 2 ． 毛剑琳 ，吴智铭 ， 王 四平．基 于无 线传感器 网络 的控 制 系统 采样 频率 优 化算 法[ J ] ．控制 与 决策 ，2 0 0 7 ， 2 2 1 4 5 4 8 ． XI A Fe n g，ZHA0 W e n ho ng ． Fl e xi bl e t i me - t r i gge r e d s a mpl i n g i n s mar t s e ns or - b a s e d wi r e l e s s c on t r o l s y s t e ms [ J ] ．S e n s o r s ， 2 0 0 7 ，7 1 1 2 5 4 8 2 5 6 4 ． M CKERNAN A D， I RW I N G W ． Ev e nt b as e d s a mp l i n g f o r wi r e l e s s n e t wo r