NCS ها برای دهه‌های زیادی به عنوان یکی از پژوهش‌های مورد تمرکز محیط‌های پژوهشی و اکادمیک بوده است. در واقع NCS شکل یک حوزه میان رشته‌ای را دارد. در این قسمت ما با شکل‌های متفاوت NCS آشنا می‌شویم و آنها را معرفی می‌کنیم. تاریخچه و مزایای آن اغازگر مباحث این تحقیق می‌باشد. سیستم‌های کنترل شده تحت شبکه یک روش کنترل توزیع شده را ارائه می‌دهد که در آن حلقه‌های کنترل فیدبک را می توان بر روی یک شبکه ارتباطی به اشتراک گذاشت. این نوع جدید ازانتقال اطلاعات سیم کشی سیستم را کاهش می‌دهد، تعمیر و نگهداری و تشخیص را آسان‌تر می‌کند. با این حال، ادغام شبکه‌های ارتباطی در حلقه‌های فیدبک کنترل، منجر به بسیاری ازمسائل مربوط به کنترل می‌شود و برخی ازمشکلات و چالش های جدید، مانند تاخیر ناشی از شبکه و بسته‌های داده را به وجود می‌آورد. درسیستم‌های کنترل شده تحت شبکه، عملکرد کل سیستم توسط پهنای باند محدود شبکه ارتباطی تعیین می‌شود. اگر شبکه پربار باشد، تاخیر شبکه تولید شده و نرخ بسته‌های داده ازبین رفته افزایش می‌یابد و عملکرد سیستم به طور قابل توجهی کاهش می‌یابد و حتی می‌تواند موجب ناپایداری سیستم کنترل شود. بنابراین، تحقیقات فشرده زیادی مورد توجه قرار گرفته است تا سیاست‌های کنترل موثر ارائه شود تا ازچنین مشکلاتی که ناشی از پهنای باند محدود شبکه است، جلوگیری کند. تجزیه و تحلیل پایداری شبکه‌های کنترل شده تحت شبکه در حضور از بین رفتن بسته‌های اطلاعاتی و تاخیر زمانی متغیر، توجه زیادی دریافت کرده‌اند.

این پروژه با استفاده از نرم افزار MATLAB ( متلب ) انجام شده است. تمرکز این تحقیق بر روی این است که به مشکل تحلیل و طراحی شبکه‌های کنترل شده تحت شبکه درحضور قیود مخابراتی ازجمله از بین رفتن بسته‌های اطلاعاتی و تاخیر زمانی رسیدگی کند. برای کاهش اثرات نامطلوب از بین رفتن بسته های اطلاعاتی و تاخیر زمانی متغیر مانند ناپایداری و عملکرد نامناسب، ما از روش کنترل پیشگوی مبتنی برمدل استفاده کرده‌ایم. با توجه به معماری خاص سیستم‌های کنترل شده تحت شبکه بر اثر تاثیر بسته‌های اطلاعاتی ازبین رفته و تاخیر زمانی متغیر، ما تمرکزمی کنیم بر روی پایداری، مقاوم بودن و عملکرد مربوط به سیستم‌های کنترل شده تحت شبکه. ما درابتدا مدل‌هایی برای تاخیر ارتباطی شبکه توسعه داده‌ایم، که دران روش‌های پیشنهاد شده برای مدل کردن تاخیر زمانی و از بین رفتن بسته‌های اطلاعاتی استفاده می‌شوند. براساس این مدل‌ها، روش‌های جدیدی ایجاد کرده‌ایم برای آنالیز پایداری و کنترل برای سیستم‌های کنترل شده تحت شبکه در حضور اغتشاش با تاخیر متغیر زمانی درهر دو مسیر سنسور به کنترلر و کنترلر به عملگر. از بین رفتن بسته‌های اطلاعاتی در کانال‌های ارتباطی در مدلسازی و روش طراحی همچنین مورد توجه قرارگرفته شده است. نهایتا برای نشان دادن اثرات و مزایای روش پیشنهاد شده دراین پروژه، روش پیشنهاد شده بر روی چند پلنت ازمایش و بررسی شد. نتایج شبیه‌سازی نشان می‌دهد که روش‌های طراحی ارائه شده می‌تواند به عملکرد مورد نیاز دست یابند.

آنچه در این کد خواهید آموخت:

1- نحوه پیاده‌سازی کنترل کننده‌های پیشگوی مبتنی بر مدل

2- وارد کردن مدل سیستم حتی اگر سیستم شناسایی شده باشد و فضای حالت نباشد

3- دسترسی به تمام قسمت‌های کنترل‌کننده‌های MPC

4- تنظیم کنترل‌کننده‌های RobustTube based MPC

5- طراحی کنترل‌کننده‌ها در محیط‌های Real Time که سیگنال آنالوگ و دیجیتال با هم وجود دارد

نکات و الزامات:

1- سیستم باید حتما خطی باشد یا با روش‌های خطی شناسایی شده باشد

2- آشنایی با نرم افزار MATLAB ( متلب )

3- آشنایی با ساختار کنترل کننده‌های MPC

4- آشنایی با کنترل‌کننده مقاوم

5- آشنایی با محیط TrueTime

6- آشنایی با مفاهیم شبکه از جمله delay و packetloss