一种列车数据安全处理架构及实现

工业以太网的大带宽、高实时性、高可靠性等优点使其成为下一代列车网络系统的发展方向，如何加强基于以太网的列车网络安全成为一个亟待解决的问题。提出一种列车数据安全处理架构及实现方法，在满足列车通信需求的前提下，解决了列车网络与地面服务平台间的信息传输安全、维护终端接入列车网络访问控制等问题，降低了列车网络遭受攻击的风险，提高了列车网络的稳定性，确保列车的安全运营。     

对网络与控制学科交叉发展的一些认识

本文讨论网络与控制的学科交叉,列举一些研究课题从一个侧面说明网络环境下的控制系统及控制理论在网络系统研究中的应用,并探讨企业网络与自动化系统集成问题.     

闭环网络控制系统研究综述

系统地介绍了目前闭环网络控制系统的研究现状 .基于信息传输延迟的随机时变特性 ,对对象建模、闭环网络系统的确定性控制以及随机控制等各种控制策略进行了论述 .并在此基础上 ,分析了闭环网络控制系统设计中尚待解决的问题以及一些新的研究方向     

网络控制系统时延解决方案的研究

网络系统中存在着延时、丢包等问题,在传统的控制系统中引入网络作为信号传输媒介后,会降低系统的控制性能,甚至造成系统的不稳定。传统的控制方法对于网络控制系统已经不再适用,因此采用预测控制的算法对网络系统的时延问题进行了深入研究。通过Matlab仿真,结果显示网络预测控制能够在不稳定时延的网络环境中保证良好的控制输出。针对网络时延的预测控制的数学实现方法进行了详细介绍,对广大工程应用能够起到积极的引导作用。     

基于时延动态补偿的网络控制器的设计

在网络控制系统中由于网络带宽的限制,不可避免地使网络系统产生网络诱导时延,从而导致系统性能下降甚至不稳定。文章针对延时不确定使得Smith预估补偿控制效果差的问题,提出了新的Smith补偿控制算法,根据控制器反馈信息对网络延时进行动态补偿,并与模糊PI控制方法相结合,构成Smith预估模糊PI控制器,使得闭环控制系统即使在模型失配的情况下,仍具有较高的稳定性、较强的鲁棒性。仿真结果表明,该方法可行有效。     

基于组态王6.0的立体仓库网络控制系统

介绍了运用组态王6.0的网络功能建立的立体仓库网络管理与控制系统.该系统由物料输送辊道、物料分拣搬运机械手、立体仓库和堆垛机3部分组成,采用分布式控制与集中管理相结合的方式.阐述了网络系统的组成和主要功能,并给出了建立远程站点控制方式网络系统连接的主要参数设置.该系统可以很好地实现立体仓库物料出入库的自动控制与管理.     

基于罗克韦尔PLC的实验室监控系统设计

随着现场总线技术的普及,基于网络的控制理念逐渐深入人心。在许多现代工业控制系统中正越来越多地使用网络控制技术。主要完成了含有三个子控制系统(电机闭环调速系统、两个液位流量过程控制系统)的实验室监控系统的设计。首先借助东南大学罗克韦尔自动化实验室的PLC、通信模块、远程I/O模块与变频器构建了基于NetLinx架构的网络控制平台;接着详细地介绍了每一个子控制系统的设计与控制方案;最后利用RSView Studio软件完成系统监视界面的设计。     

IFIX读取远程OPCServer中的数据

随着计算机技术,通信技术,集成电路技术、智能传感技术及控制技术的发展,控制技术开始融合网络低层通信技术,实现了一定范围内的控制要求.这一切都要求我们对控制网络系统和远程通信技术进行研究,以便顺应控制网络与信息网络集成的趋势,组建企业信息网络系统,借助Internet或其他网络,对企业现场生产过程信息进行远程监控.国外对控制网络系统的远程监视与控制研究的较多,现在国外最先进的控制网络技术是以太网作为现场控制总线现场总线建立工业控制界的分布式开放系统与之相适应,为了满足工业控制数据交换的要求,现场总线与系统应用之间的接口也在追求一种标准化,如是OPC技术应运而生,本文介绍IFIX如何读取远程OPCServer中的数据.     

基于ARCnet的高速列车分级控制系统

介绍了基于ARCnet的列车控制网络系统,剖析列车的分级控制思想,并提出改进方案.     

非线性布尔网络系统模糊建模与动态性能分析

针对非线性系统难以精确建模与动态性能分析的基本控制问题,基于模糊动态模型把布尔网络系统理论推广到非线性布尔网络系统,建立了模糊动态布尔网络控制系统的模型。引入模糊动态模型,对非线性布尔网络进行模糊建模,分别建立了非线性布尔网络系统的局部模型和全局模型。从系统的局部意义和全局意义上,对系统进行了能控性、能观性、稳定性等动态性能分析。最后,以多输入多输出的非线性布尔网络系统实例为具体研究对象,建立了系统的局部模型和全局模型,并对动态性能进行了仿真分析,得到了实验结果。实验结果表明,模糊动态布尔网络控制系统对非线性布尔网络系统的建模是有效的,动态性能分析是合理的,对模糊动态布尔网络控制系统的进一步分析有重要意义。     

FlexRay总线的安全加密认证研究

随着车联网技术的日渐成熟,车载总线网络系统不再是独立、安全的通信网络,车载总线网络系统可通过OBDⅡ网络测试仪、导航、WiFi等系统与外界连接,易泄露汽车上固有的总线网络信息,车载总线网络被黑客入侵后驾驶员也有失去汽车控制权限的可能性。为了提高车载总线网络的安全性,笔者分析了FlexRay车载总线网络系统的安全缺陷和攻击手段。基于AES-128与SHA-1算法提出了一种加密认证协议,并通过CANoe环境下进行了仿真实验,提高了车载总线网络数据的安全性和可靠性。     

广义预测与递推最小二乘法相结合的预测控制

针对网络控制系统的时延具有随机、时变等特性,提出一种广义预测与递推最小二乘法相结合的预测控制策略。首先针对网络随机时延性,采用广义预测控制算法对随机时延进行估计,并采用网络延迟补偿器根据当前时刻的最新控制信号对网络系统实现有效控制,然后采用递推最小二乘法对被控对象模型参数进行在线辨识,并采用仿真实验测试其与其他控制策略的优劣。仿真结果表明,该控制策略较好地解决了网络控制系统的随机时延难题,改善了网络控制系统在参数突变情况的性能。     

企业控制网络技术

工业现场测控设备的数量远比现在Internet上的设备多,连接这些设备的控制网络将使得控制系统的性能大幅度提高,并将改变企业的运行管理模式。本从当前现场控制网络中存在多种现场总线、多种系统和多种技术的现状,阐述了集成是现场控制网络发展的关键,简要介绍了对现场控制网络具有重要影响的设备互操作性技术、OPC技术、工业Ethernet技术、测控现场采用TCP/IP技术和现场设备实时管理技术。介绍了现场控制网络集成中的网络连接技术、自动化软件套件技术和基于WEB浏览器的实时信息监视技术。     

动车组网络控制系统及技术分析

动车组的网络控制系统相当于人的大脑和神经,它在保证列车的行车安全、可靠性、舒适性方面具有至关重要的作用;为了给相关产品的网络控制系统设计提供借鉴,通过梳理中车已有典型动车组产品的网络控制系统,提取共性特征,总结归纳了动车组网络控制系统的组成、系统功能、拓扑功能、主要参数等内容;同时,乘客需求的提升以及轨道交通装备技术的不断升级,对动车组在速度、舒适性、智能化等方面提出了更高要求,为了明确动车组列车网络控制系统的发展方向,通过查询专利文献等途径,得出动车组网络控制系统新技术研究多集中在多网融合、列车冗余优化设计、列车自动驾驶、无线通信等方向,可以为轨道交通技术特别是网络控制系统技术的相关研究提供参考。     

网络建设中的网管系统

一、网管功能概述 “网管”即网络管理之简称。它集网络运行监视、网络性能测试与控制、网络故障处理、网络安全等功能于一体,是网络操作和管理者监督、维护和保障网络正常、高效运行的有力工具。若一个运行中的网络没有网管系统的管理,就好比黑夜里失去控制的航船,在盲目地漂泊一样。 在建立或扩展网络时,对网络管理系统的配置和完善要给予充分的关注。因为它不仅是网络高效运行的保障,而且还是进一步改善和发展网络系统     

工业控制网络安全模型研究

为了减少产品费用和提高生产效率，更多的专用网络被连入IT网络，或更多的IT技术被应用到工业控制网络系统中，网络安全成为一个重要的问题。工业控制网络系统作为国家基础设施的重要组成，一旦受到攻击和破坏，其影响将是灾难性的。因此，保护工业控制网络系统的安全、防御各种攻击和破坏是关系到国家安全的重要内容。本论文结合中国第一个工业以太网标准《用于测量与控制系统的EPA通信标准》，建立了一般的工业控制网络体系结构，研究分析了它的安全威胁，提出工业控制网络的安全要求，构建了基于区域安全的DMZ模型，最后用UML描述了该模型。     

基于Markov过程的DCS网络的可靠性分析

随着集散控制系统在人们生产生活中的广泛应用,其可靠性越来越受到关注,而其中网络系统的可靠性在整个控制系统中又占据非常重要的地位,通过Markov过程,分析某控制系统网络可靠性,并进行了仿真,求出了网络系统的可靠度。     

多输入多输出网络系统的拥塞控制方法

该文讨论了多输入多输出网络系统中信息拥塞的控制问题,通过对造成网络拥塞的原因以及影响网络传输定性的因素进行分析,建立了解决网络拥塞的模糊逻辑控制器。仿真表明了该控制器可以有效保证网络系统中信息的稳传输。     

基于CANopen的列车通信网络状态反馈控制系统设计

列车通信网络负载过大,会导致数据传输延迟或丢失,进而影响系统的反馈控制效率和准确性。为了保证列车通信网络的安全性,设计基于CANopen的列车通信网络状态反馈控制系统。加设CANopen网关设备,改装列车通信网络数据采集器和网络状态反馈控制器,调整反馈控制器驱动电路的连接方式,完成系统硬件的优化。设置CANopen作为列车通信网络的通信协议,采用报文捕获的方式采集列车通信网络实时状态数据,通过网络状态特征的提取与匹配,确定当前列车通信网络状态。从缓存长度、负载、时延等方面,计算列车通信网络的控制量,通过公平分配列车通信网络信道、列车通信网络拥塞调度控制两个步骤,实现系统的列车通信网络状态反馈控制功能。实验结果表明,在铁路列车和公路列车通信网络环境下,负载控制误差平均值分别为0.6Mbps和0.8Mbps,在所提方法控制下,通信网络的缓存队列长度平均为10Mbps,由此证明优化设计方法在控制功能和控制效果方面具有明显优势。     

基于TCN的高速列车网络门控子系统设计

目前普通列车门控子系统功能简单,无法满足CRH3(China Railway High-speed3)型高速列车门控子系统状态多、逻辑复杂、安全性要求高等复杂的需求。从我国高速列车的应用现状出发,建立了基于高速列车网络控制系统TCN(Train Communication Network)的半实物仿真平台框架。同时,通过分析门控子系统各种门控状态关系,各控制单元之间的通信及逻辑运算需求以及车门安全操作、状态监控、故障诊断的需要,给出了相对应的硬件和软件设计。通过在半实物仿真平台上对列车进行系统测试,结果表明:该子系统达到了预期目标,可融入到半实物仿真平台中,实现模拟列车真实运行环境下的门控功能,为列车网络控制系统的深入研究和全面测试提供了条件。