• 全部
主办单位:煤炭科学研究总院有限公司、中国煤炭学会学术期刊工作委员会

论文首发|李永会教授团队:无线网络化控制系统:简要介绍及最新进展

2025-01-23

题目:无线网络化控制系统:简要介绍及最新进展

作者:刘晚春,李永会

作者单位:悉尼大学电气与信息工程学院

链接网址:

http://www.gkzdh.cn/article/doi/10.13272/j.issn.1671-251x.18229

识别二维码可阅读全文



论文贡献点

     1)深入探讨了无线网络化控制系统(WNCS)的最新进展。

     2)重点介绍了控制系统设计和无线通信的创 新方法如何应对WNCS面临的挑战。

     3)全面概述了WNCS当前状态及其未来发展方向。



摘要

      无线网络化控制系统(WNCS)将无线通信技术与控制系统深度融合,成为物联网(IoT)、工业物联网(IIoT)及触觉互联网(TI)的重要组成部分。系统性地讨论了WNCS的基本架构、关键组成和主要性能指标,并深入分析了应对延迟、数据包丢失和能耗等挑战的先进控制算法,包括模型预测控制(MPC)、鲁棒控制、自适应控制及基于事件触发的控制(ETC)。总结了WNCS最新研究进展,如延迟、数据速率和可靠性之间的权衡,带有可变数据包长度的无线反馈控制,无编码数据传输,最优下行-上行调度,实时远程估计与混合自动重传请求(HARQ),空中计算与优化,远程状态估计的稳定性条件,深度学习联合估计-控制-调度。展望了WNCS未来发展方向,如5G、边缘计算和人工智能(AI)技术在WNCS中的应用,包括跨层设计、资源优化和安全性增强。研究旨在提供系统全面的技术指导和设计理念,以推动WNCS在工业自动化、智能基础设施等领域的广泛应用。



论文架构

1 WNCS简介

     1.1 定义与概述

     1.2 历史背景与演进

     1.3 关键应用及行业影响

2 WNCS基本概念与架构

     2.1 WNCS基本组成

     2.2 WNCS通信协议

     2.3 WNCS中的系统模型

     2.4 WNCS中的性能指标

3 WNCS的设计与实现

     3.1 MPC算法

     3.2 鲁棒控制算法

     3.3 自适应控制算法

     3.4 ETC算法

4 WNCS的挑战

     4.1 通信挑战

     4.2 控制挑战

     4.3 能源限制

5 前沿研究

     5.1 延迟、数据速率和可靠性之间的权衡

     5.2 带有可变数据包长度的无线反馈控制

     5.3 无编码数据传输

     5.4 最优下行-上行调度

     5.5 实时远程估计与混合ARQ

     5.6 空中计算与优化

     5.7 远程状态估计的稳定性条件

     5.8 深度学习联合估计-控制-调度

6 未来工作


作者介绍


      李永会,教授,悉尼大学电气与信息工程学院无线工程实验室主任、教授,IEEE研究员,AAIA会士,《工矿自动化》杂志主编。澳大利亚信号处理领域领导者,科睿唯安™ 高被引科学家,斯坦福/爱思唯尔全球前2%科学家,AI2000物联网(IoT)最具影响力学者。获澳大利亚研究委员会(ARC)伊丽莎白二世女王奖学金、ARC未来奖学金、iAward国家优异奖。目前研究领域是无线通信。曾任《IEEE transactions on communications》《IEEE transactions on vehicular technology》编辑,以及《IEEE JSAC》《IEEE IoT Journals》《IEEE Communications Magazine》等IEEE期刊的客座编辑。多次获会议最佳论文奖。完成著作1部,在IEEE主要期刊上发表了300多篇论文,在IEEE重要会议上发表了200多篇论文。文献被引用2万多次。

引用格式

刘晚春,李永会. 无线网络化控制系统:简要介绍及最新进展[J]. 工矿自动化,2025,51(1):1-10.

LIU Wanchun, LI Yonghui. Wireless networked control systems: an overview and recent developments[J]. Journal of MineAutomation,2025,51(1):1-10.

责任编辑:盛男

审       核:李明

今日专家
亮点论文

活动构造研究的关键环节与发展趋势袁道阳1, 王有林2, 李树武2, 王万合3, 李林元3, 邹小波4, 文亚猛1 作者单位(1. 兰州大学 地质科学与矿产资源学院,甘肃 兰州 730000;2. ...

今日企业

主办单位:煤炭科学研究总院有限公司 中国煤炭学会学术期刊工作委员会

©版权所有2015 煤炭科学研究总院有限公司 地址:北京市朝阳区和平里青年沟东路煤炭大厦 邮编:100013
京ICP备05086979号-16  技术支持:云智互联
Baidu
map