网络控制系统复习

结构：控制器、执行器、被控对象、传感器。2定义：通过网络形成闭环的反馈控制系统，称为网络控制系统（NCS:Networked Control System），即控制系统中的控制器、传感器和执行器通过网络来交换控制及传感等信息。3特点：(1) 结构网络化：NCS最显著的特点体现在网络体系结构上，它支持如总线型、星型、树型等拓扑结构，与传统分层控制系统的递阶结构相比显得更加扁平和稳定；2) 节点智能化：带有CPU的智能化节点之间通过网络实现信息传输和功能协调，每个节点都是组成网络的一个细胞，且具有各自相对独立的功能；(3) 控制现场化和功能分散化：网络化结构使原先由中央控制器实现的任务下放到智能化现场设备上执行，使危险得到了分散，从而提高了系统的可靠性和安全性；(4) 系统开放化和产品集成化：NCS的开发遵循一定标准进行，是一个开放的系统。只要不同厂家根据统一标准来开发自己的产品，这些产品之间便能实现互操作和集成。4与传统点对点结构系统比较；可以实现资源共享，实现远程操作与控制，具有高的诊断能力，安装与维护方便，能有效减少系统的重量与体积，增加系统的灵活性与可靠性，使用无线网络技术，可以实现使用大量广泛分布的廉价传感器与远距离的控制器、执行器构成某些特殊用途的NCS，这是传统的点对点结构的控制系统所无法实现的。5 网络控制系统评价标准；(1) 网络服务质量（QoS, Quality of Service）：包括网络吞吐量，传输效率，误码率，时延可预测性和任务的可调度性。2) 系统控制性能（QoP, Quality of Performance）：包括稳定性，快速性，准确性，超调和震荡等。6 NCS中的基本问题；1、时变传输周期2、网络调度（（1）指一个节点多久可以传输一次信息，以及以多高的优先级传递信息，发生在用户层或传输层以上;（2）调度控制环的采样周期和采样时刻，以尽量避免网络中冲突现象的发生；（3）至于数据如何更有效地从出发点到达目的地以及当线路堵塞时应采取何种措施，这些问题在网络层由线路优化和堵塞算法考虑。）3、网络时延4、单包传输和多包传输5、数据包时序错乱6、数据包丢失。

7、节点驱动方式（NCS的节点有两种驱动方式：时钟驱动和事件驱动。时钟驱动：网络节点在一个事先确定的时间到时开始动作，事先确定的时间为节点动作的依据，如节点的采样时刻。事件驱动：网络节点在一个特定的事件发生时开始动作，如网络节点通过数据网络从另外一个节点接受数据。NCS中的传感器一般采用时钟驱动，而控制器和执行器可以是时钟驱动，也可以是事件驱动）8、时钟同步。7 NCS研究内容1、对网络的控制：围绕网络的服务质量，从拓扑结构、任务调度算法和介质访问控制层协议等不同的角度提出解决方案，满足系统对实时性的要求，减小网络时延、时序错乱、数据包丢失等一系列问题。可以运用运筹学和控制理论的方法来实现。2、通过网络的控制：指在现有的网络条件下，设计相适应的NCS控制器，保证NCS良好的控制性能和稳定性。可以通过建立NCS数学模型用控制理论的方法进行研究。3、NCS整体性能的优化与提高（综合控制）：综合考虑提高网络性能和控制性能的基础上，优化和提高整个NCS的性能.

基于网络的智能控制 1.通信的含义：所谓通信，就是指采用某种特定的方法，通过某种介质（如传输线）或渠道将信息从一处传送到另一处的过程。2通信的类型存在两大类通信方式：非电通信和电通信。其中电通信可分为三种类型：1．模拟通信2．数字通信：3．数据通信：数据通信与数字通信的不同之处是：数字通信的信息源发出的是模拟信号；数据通信的信息源发出的是数字信息。3 数据通信系统的组成：一个最基本的通信系统，是由信息源、发送装置/接收装置、信道、通信控制部件、信息宿等部分组成。4 数据通信方式的分类；（一）按数据位的传送方式分，有：1．并行通信方式：将一个二进制数据的所有位同时传送的方式，特点：传送速度快，线路成本高。2．串行通信方式：将一个二进制数据逐位顺序传送的方式，特点：线路投资省，传输速度比并行通信的速度慢。适用于长距离传送。（二）按信息的传送方向分，有：1．单工（Simplex）通信方式：只允许信息沿一个方向（而不能作反向）传输。2．半双工通信方式：允许信息在两个方向上传输，但在同一时刻只限于一个方向的传输，3．全双工通信方式。允许信息同时在两个方向上进行传输，（三）按连接方式分：1．总线连接的通信方式：将两台计算机的总线通过缓冲转换器直接相连。2．调制/解调连接的通信方式：将计算机输出数据经并/串转换后进行调制，然后在双芯传送线上发送；而接收端对收到的信息进行解调，然后经串/并转换使数据

复原，3．过程I/O连接的通信方式：利用计算机的输入/输出接口的功能传送数据的4．高速数据通道连接的通信方式：采用二进制串行高速传送的

方式，它在高速数据通信指挥器的控制下，对要通信的计算机内存进行直接存储器存取操作，实现数据通信，5 数据传输原理在分散控制系统中，各功能站处理的信号均为二进制数据信息，这些由“0”和“1”组成的数据信息，最普通且最简单的方法是用一系列电脉冲信号来表示。具有固有频带且未经任何处理的始电脉冲信号，称为：“基带信号”。

6 数据信息的传输有两种基本形式 1、基带传输，即直接利用基带信号进行传输；2、频带传输，即将基带信号用交流或脉冲信号调制后再传输。（一）基带传输

1．基带信息的几种表示法：（1）单极性波形（2）双极性波形（3）单极性归零波形（4）双极性归零波形（5）交替双极性归零波形 2 基带传输的特点：(1)基带信号传输，要求信道具有从直流到高频的频率特性。因此，在信息高速传输的NCS中，不能采用常规的传输介质，而应采用具有很高通频带的同轴电缆或光缆。(2)基带传输是按照数字信号波形的原样进行传输的，它不需要调制解调器，因而设备投资少，维护费用低。但信号传输距

离有限，仅适用于较小范围的数据传输。（二）频带传输（调制与解调）数据信号在模拟传输系统上远距离传输时，必须采用调制与解调手段。所谓“调制”，是在发送端用基带脉冲信号对载波波形的某个参数（如振幅、频率、相位）进行控制使其随基带脉冲的变化而变化，即把基带信号变换成适合于模拟传输系统传输的交流信号。所谓“解调”，是在接收端将收到的调制信号进行与调制相反的转换，使之恢复到原来的基带脉冲信号。1.常用的调制

方式有三种：（1）振幅调制（2）频率调制，频率调制可分为两种形式：?相位连续调频信号?相位不连续调频信号（3）相位调制相位调制所产生的

调制波称为“调相信号”，它可分为两种形式：?绝对移相调相信号?相对移相调相信号 7 数据通信的技术指标1，数据传输速率——单位时间内传送的信息量。数据传输中有三种速率：）数据信号速率：（2）调制速率：（3）数据传输速率

2．信道容量——信道所具有的最大传输能力 3.误码率——二进制码元在传输系统中被传错的概率。8.多路复用技术即把多路信号在一条信道上进行传输，以提高传输效率。常用的多路复用技术有1．频分多路复用（FDM）技术2．时分多路复用（TDM）技术 9.同步技术是指接收端按照发

送端所发送的每个码元的起止时间来接收数据，即收、发端的动作在时间上取得一致。第二节通信网络一、通信网络的概念通信网络，是将地理位置不同，并具有独立功能的多个计算机系统通过通信设备和线路连接起来，以功能完善的网络软件实现数据传输及资源共享的系统。处于网络中的每个单元称为站或节点（统称站点）通信网络可分为三大类： 1、紧耦合网络(又称多处理器系统) 2、局域网络（L简称LAN，又称局部网络）3、广域网络（简称WAN，又称远程网络）二、工业控制局域网络的特点 1、具有快速实时响应能力（响应时间一般在0.01-0.5秒以内）2、具有恶劣环境的适应性 3、具有极高的可靠性 4、具有合理的分层网络结构（可分为三层，即现场总路线、车间级网络和工厂级网络）三、局域网络的拓朴结构（a）星形（b）环形（c）树形(d）网形（e）总线形

四、网络控制方式常用的控制方式大致可分为三类：查询方式适用于有主节点的星形网络控制,，网络中的主节点就是一个网络控制器广播方式是一类在同一时间内网络上只有一个节点发送信息而其它节点处于收听信息状态的网络控制方式。广播式通讯控制技术不需要网络控制器广播方式有三种形式：令牌传送方式自由竞争方式时间分槽方式存储转发方式存储转发方式也称环形扩展式。

五、网络的信息交换技术通信网络使用的信息交换技术通常有三种:1．线路交换 2．报文交换 3．包交换第三节差错控制技术一、差错及其类型两种差错类型：随机差错突发差错二、传输的可靠性传输的可靠性与传输速度密切相关通常传输的可靠性指标用误码率来表示三、降低误码率的措施降低通信系统的误码率，提高数据传输的准确度，保证传输质量的措施有两种：1．通过改善通信网络及各站的电气性能和机械性能，来降低误码率2．在误码率不够理想的情况下，由接收端检验误码，然后设法纠正误码。这种措施即为“差错控制技术”，是降低误码率常采用的措施。四、误码检验最常用：奇偶校验和循环冗余校验两种方法。（一）奇偶校验是一种以字符为单位的校验方法。这种校验方法首先将所要传输的信息按字符进行分组，并在每组（每个字符）信息前面加上一个奇偶校验位（冗余码）构成码字。奇偶校验位可以是0或1，其作用是保证码字中为“1”的个数为奇数（或

偶数）。若码字中为“1”的个数为奇数，该码字称为“奇校验码”；若码字中为“1”的个数为偶数，该码字称为“偶校验例如：字符“R” 的ASCII 码为1010010，为使其传输时具有检错能力，应在该字符的七位信息码前加上一个校验位。R信息码前加一个为“0”的校验位，构成码字01010010（R的奇校验码）；R信息码前加一个为“1”的校验位，构成码字11010010（R的偶校验码）。

(二)循环冗余校验--是应用最为广泛，纠错能力很强的一种误码检验方法。循环冗余校验是基于系统循环码的误码检验方法。其基本原理是：发送端按照系统循环码的编码方法，发送可以被g(x)除尽的码多项式对应的码字（先发送码字中的信息码，后发送冗余码）。接收端设有检验电路，它用来接收码字，并判别收到的码字是否能被g(x)整除。如果可以被整除，则认为传输正确，此时接收端向发送端作出肯定应答，通知发送下一个新的数据信息；如果收到的码字不能被g(x)整除，则认为传输过程发生差错，此时接收端向发送端作出否定应答，要求重新发送一次该码字。

五、纠错方式在数据信息传输中，实际应用的纠错方式最常用的有以下三种：1．重发纠错方式：2．自动纠错方式 3．混合纠错方式：是上述两种纠错方式的综合

第四节网络协议在计算机通信网络中，对所有的站点来说，它们都要共享网络中的资源。但由于挂接在网上的计算机或设备是各种各样的，可能出自于不同的生产厂家，型号也不尽相同，它们在硬件及其软件上的差异，给相互间的通信带来一定的困难。因此，需要有一套所有“成员”共同遵守的“约定”，以便实现彼此的通信和资源共享。这种约定称为“网络协议”。一、协议层次参考模型国际标准化组织针对网络通信在功能上的层次，提出了开放系统互连（简称OSI）参考模型，从而定义了任何计算机互连时通信任务的结构框架。OSI参考模型数据通信的基本原理： OSI参考模型各层的基本

作用：1．物理层。负责在物理线路上传输数据的位流(比特流)，为链路层服务。 2．链路层用以建立相邻节点之间的数据链路，确立链路使用权的

分配，负责将被传送的数据按帧结构格式化、传送数据帧、进行差错控制、介质方向控制、以及物理层的管理 3．网络层用于传输信息包或报文分组，向上一层的传输层提供传输类型服务，负责通信网络中路径的选择和拥挤控制 4．传输层传输层是用户与通信设施间的联系者。5．会话层用于建立和管理进程（程序为某个数据集合进行的一次执行过程）之间的连接，为进程之间提供对话服务，管理它们的数据交换，处理某些同步与恢复问题。会话层完成的主要通信管理和同步功能是针对用户的。6．表达层用于向应用程序和终端管理程序提供一批数据变换服务，实现不同信息格式和编码之

间的转换，以便处理数据加密、信息压缩、数据兼容以及信息表达等问题 7．应用层该层为用户应用程序提供访问OSI环境的服务

应用层、表达层、会话层——与应用有关，传输层、网络层——主要负责系统的互连，链路层、物理层——定义了实现通信的技术。

无线局域网控制系统三、制造自动化协议（MAP）（一）MAP的几种形式1、宽带MAP 2、MiniMAP(小MAP) 3、EPA MAP（增强性能结构MAP）（二）MAP3.0的结构特点数据链路层也分为 1.逻辑链路控制层（LLC）与IEEE802.2逻辑链路层协议中的非应答无连接服务基本符合；2.介质存取控制层（MAC）与IEEE802.4令牌总线协议基本一致。MAP帧采用了48位地址结构 MAP的多层协议是在它的节点中实现的。四、网络间的互连 1.采用重复器方式2．采用网桥方式3．采用网关方式网关的功能：

是将一个网络协议层次上的报文“映射”为另一网络协议层次上的报文。网关有两种类型：（1）介质转换型（2）协议转换型

实时控制网络控制网络的基本概念1、工业对象对网络的基本要求 1过程工业连续控制为主，算法复杂，速度慢，流程长，对可靠性要求高，有分散化要求制造工业逻辑控制为主，算法简单，速度快，通常不必冗余，CPU不要求太分散混合工业采集为主也混合逻辑控制，回路控制，单机控制多，要求成本低

2、控制网络的分类随机网络：延迟时间是随机的，如EtherNet 有界网络：延迟时间有确定的上界如ConrolNet常值网络：时间延迟应保持一定，如DeviceNet

3、控制网络的特点(1) 系统的开放性。(2) 互可操作性与互用性。(3) 系统结构的高度分散性。(4) 对现场环境的适应性。(5) 一对Ｎ结构。

(6) 可控状态。(7) 互换性。(8) 综合功能。(9) 统一组态。4、网络协议和层次结构网络协议(Net Protocol)是为进行计算机网络中的数据交换而建立的规则、标准或约定的集合。协议总是指某一层协议，准确地说，它是对同等实体之间的通信制定的有关通信规则约定的集合。计算机网络系统是一个十分复杂的系统。将一复杂的系统分解为若干个容易处理的子系统，然后“分而治之”。层次结构的好处在于使每一层实现一种相对独立的功能，分层结构还有利于交流、理解和标准化。介质层与控制网络1、双绞线2、同轴电缆3、微波4、光纤 3.3 物理层与控制网络物理层定义了网络的物理结构，传输的电磁标准，数据流的编码及网络的数据传送时间原则，如分时复用及分频复用等，同时也决定了网络连接类型（端到端或多端连接）及物理拓扑结构等，它构建了网络通信的基础曼彻斯特（Manchester）编码曼彻斯特（Manchester）编码，它是一种自同步编码方式，包括数据信息和时钟信息

3.4 数据链路层与控制网络数据链路层的主要任务是为网络层提供一条无差错的传输线路，通常采用反馈重纠错方式来纠正传输中出现的差错。分成两个子层：逻辑链路控制LLC(和介质控制MAC子层。IEEE802.3 MAC子层协议总线监听算法：非坚持CSMA 坚持CSMA P-坚持CSMA

3.5 应用层与控制网络1、应用层基本控制模式(1) 源／目的地址通信模式(2)生产者/消费者通信模式2、CAN总线应用层有界网络解决方案

3.6 常用网络协议的协议栈1、DeviceNet 协议栈DeviceNet作为基于控制网络技术的工业标准开放网络，为简单的底层工业装置与高层控制设备如工控机、PLC之间架起连接的桥梁。2、ControlNet 协议栈ControlNet 具有高吞吐量、资源共享、组态和编程简单、传输介质为同轴电缆和光纤、支持冗余介质、体系结构灵活和安装费用低等特点。ControlNet 主要用于PLC与计算机之间的通讯，也可在逻辑控制或过程控制系统中用于连接串行、并行的I/O设备、人机界面等装置。3、CC-LINK 协议栈CC-Link具有如下突出优点：（1）高速度大容量的数据传送；（2）拓扑结构有多点接入、T型分支、星型结构；（3）CC-Link使分布控制成为现实；（4）自动刷新功能、预约站功能。4、工业以太网协议栈

第五章网络控制系统调度方法网络控制系统研究内容: （1）对网络的控制：对网络节点、网络数据流量等的调度与控制，是对网络自身的控制, 其目的是为了提高网络的服务质量（2）通过网络进行控制：指控制系统的各节点（传感器、控制器、执行器等）之间通过网络进行连接并传输数据，针对网络的不确定特性，通过设计先进的控制算法来提高整个网络控制系统的质量。网络控制系统的调度1、网络调度问题：指网络中的节点在共享的网络资源中发送数据，并且发生碰撞时，规定数据包以怎样的优先级（顺序）和何时发送数据包的问题。研究层面：（1）设计介质层网络的通信协议，称为协议层调度；（2）设计应用层的节点优化调度算法，称为应用层调度。2、协议层调度：指数据链路层通过一个链路活动调度器控制现场装置对总线的访问，通常是网络接口设备按照特定的协议规范来决定那些并发数据包的发送顺序。特点：通过特定的网络协议来实现某些调度算法的，因此调度缺乏灵活性，只能适应少数的算法网络协议分类根据控制网络的时间延迟特性,网络可分为三类: 随机网络、有界网络和常值网络.3、应用层调度：目前应用层的网络调度方法主要有4种：（1）借用CPU调度方法（2）设计网络调度协议（3）调度与控制协同设计（4）反馈控制实时调度 5.1.2

NCS调度中的几个基本概念（1）到达时间（ai）：数据包形成，开始加入发送队列，准备发送。此为一个发送周期的开始。2）开始发送时刻（si）：数据包开始发送的时刻。（3）阻塞时间（bi）：数据包达到后，等待直至开发发送所需要的时间，即bi=si-ai。（4）传输时间（ci）：数据包由源地址经网

络传送到目的地址所需要的时间，一般由数据包的大小和网络介质的速率决定。（5）完成时间（fi）：一次传输结束的时间。（6）传输时延（τi）：数据包到达队列至数据包完成数据包传输完成之间的时间.（7）时限（di）：为保证NCS的性能，传输必须在某个时间之前完成，该时间就称为时限。（9）

可调度性：指网络控制系统的所有数据传输都能在任务时限内完成。5.1.3网络调度的几种基本方法

一、协议层调度方法：1、Ethernet使用载波侦听多路访问/冲突检测（CSMA/CD）网络协议，为随机网络的代表。2、令牌网是有界网络的代表,分为令牌总线和令牌环两类.ControlNet、MAP(IEEE802.4)、Profi-bus都属于令牌总线。3、CAN通信协议采用多主竞争机制（CSMA/AMP）网络协议，是常值网络的代表二、TOD网络动态调度协议1、MEF-TOD协议内容：（1）NCS中每个节点都有一个优先级，该优先级与误差范数成正比，该误差指最近发送的数据值与实际测量数据值的差；（2）误差最大的节点拥有发送数据的最大优先级；（3）如果两个或更多的节点信息具有相同的优先权，则按事先约定的规则来解决这种碰撞。最大误差优先-尝试一次丢调度算法2、最大允许传输时间间隔MATI 传输时间间隔指NCS访问网络的时间间隔。可以证明，在MEF-TOD或静态调度下，某个NCS系统，当MA TI小于某个与NCS性能相关的数值时，NCS 系统是全局指数稳定的。三、反馈控制实时调度：

5.2 实时系统及其任务调度5.2.1 实时系统概述1、实时系统：在确定的时间内执行计算或处理事务并对外部的异步事件做出响应的计算机系统。实时系统从输入时刻到输出时刻之间的时滞必须小到可接受时限内。2、分类标准系统对时间要求的严格程度。（1）硬实时系统：如果一个系统未能在指定时间内就某一事件做出响应而失败，则该失败被认为是一种全面的系统失败。一般用于航天系统或核反应堆系统，系统较复杂。（2）软实时系统：系统对某些任务的响应时间允许一定程度上的超时限，而不会导致系统的失败。大多数系统都属于软实时系统，网络控制系统通常是软实时系统。3、实时系统组成：在实时系统中，一个应用通常由一组任务构成，每个任务完成应用中的一部分功能，组合后为用户提供特定的服务。例如在一个计算机控制的飞行器飞行控制应用包括：? 数据采集任务? 自动导航任务? 控制任务4、实时系统特点：? 时间约束性：? 可预测性：? 可靠性：? 与外部环境的交互作用性：5、实时调度：实时调度算法特征：（1）硬实时与软实时（2）抢优与非抢优（3）动态与静态（4）集中与分布网络调度与实时调度比较相同点：都有共享资源的限制。? 实时系统：多个任务不能同时使用CPU的计算资源? 网络系统：多数据共用一条网络传输介质不同点：?实时系统：调度是可以抢优的? 网络系统：调度是可以非抢优的

5.3 静态RM调度算法 5.3.1 实时系统的RM调度算法1、RM算法介绍：RM调度算法，中文称为“比率单调调度算法”，是实时系统中单处理器的基于优先级的静态调度算法2、RM算法描述：（1）根据任务的周期hi 分配优先权：任务的周期越短，其优先权越高；（2）任务的优先权在任

务执行之前已经确定，不会随时间改变，因此是一种静态的调度算法；（3）实时系统中的RM算法是抢优的，即当前执行的任务会被新到达的优先级更高的任务打断。（4）RM算法在所有的固定优先级分配算法中是最优的；（5）RM算法是稳定的：确保优先级高的任务先执行。3、RM可调度定理：一组n个相互独立、可抢优的实时周期任务，用RM算法的可调度条件为任务的总占有率U满足如下不等式：

其中ci 为任务所需的执行时间，hi 为任务的周期。

例5.1：

两个并发的周期实时任务，执行时间为c1=c2=3ms，任务周期为h1=4ms，h2=6ms，任务时限d1=h1，d2=h2。计算RM算法的可调度性。

解：任务的占有率为：

由RM算法的可调度条件可知用RM算法不可调度。说明：（1）根据RM算法，由于h1

5.3.2 网络控制系统的RM调度算法 1、算法描述：（1）指非抢优的RM调度算法；（2）与实时系统的抢优式调度算法相比，唯一的区别就是网络RM

调度算法中，任务的执行是非抢优的，即当前执行的任务不会被新到达的优先级更高的任务打断，直到该任务执行完，才能执行队列中等待的高优先级任务。2、非抢优RM可调度定理：一组n个相互独立、非抢优的实时周期任务（其优先级按下标值递减，下标i 为1任务的优先级最高，下标i 为N任务的优先级最低），其可调度条件为对于所有的i=1,2,3,。。。。N 都满足如下不等式：

例5.2 两个并发的周期实时任务，执行时间为c1=c2=3ms，任务周期为h1=4ms，h2=6ms，任务时限d1=h1，d2=h2。计算RM算法的可调度性。

说明：（1）根据RM算法，由于h1

5.4 动态EDF调度算法、EDF（Earliest Deadline First）调度算法，是实时系统中单处理器的基于优先级的动态调度算法。中文可称为“最小时限优先”动态调度算法。EDF算法优缺点：（1）克服了RM的利用率限制；（2）可以处理调和与非调和周期的情况；（3）可以在单独静态优先级水平上分发操作而不需用

频率来确定操作的优先级。（4）需要较高的系统开销来在运行时对操作进行评估。

5.5 网络控制系统调度与控制的协同设计 NCS 采样周期的优化1、优化原因：NCS 采样周期时既受控制对象稳定性的约束，也受网络可调度性约束。解决这个矛盾的方法是在一定约束条件下取得总体性能的折中。 采样周期优化方法 1、约束非线性优化方法。可行方向法（FDM ）。线性逼近法。序列二次规划法。罚函数法和直接法 2、进化类非数值优化算法。遗传算法。模拟退火算法。粒子群算法。微分进化算法

5.6 TRUETIME 仿真工具箱 1、概述：（1）TrueTime 工具箱是一种基于Matlab 的实时控制与网络控制仿真工具箱，可构建分布式实时控制系统的动态过程、控制任务执行以及网络交互的联合仿真环境。（2）TrueTime 包括四个功能模块：? 实时内核模块 ? 网络通信模块 ? 电池模块 ? 无线网络模块 物联网概念 通过射频识别、红外感应器、全球定位系统、激光扫描器等信息传感设备，按约定的协议，把任何物品与互联网连接起来，进行信息交换和通讯，以实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络。 物联网的本质 就是将IT 基础设施融入到物理基础设施中。物联网的特征 感知 全面感知：利用RFID 、传感器、二维码等能够随时随地采集物体的动态信息。 传输 可靠传输：通过网络将感知的各种信息进行实时传送。 智能 智能处理：利用计算机技术，及时地对海量的数据进行信息控制，真正达到了人与物的沟通、物与物的沟通。

物联网三大技术分类 感知层 网络层 应用层 物联网的技术特点 学科综合性强 产业链条长 渗透范围广

智 能 控 制 1.2、智能控制的概念 智能控制是一门交叉学科，著名美籍华人傅京逊教授1971年首先提出智能控制是人工智能与自动控制的交叉，即二元论。美国学者G .N.Saridis1977年在此基础上引入运筹学，提出了三元论的智能控制概念，即IC=AC ∩AI ∩OR 式中各子集的含义为:IC ——智能控制 AI ——人工智能 AC ——自动控制 OR ——运筹学 智能控制的特点 （1）学习功能 （2）适应功能 （3）自组织功能 （4）优化能力 智能控制

的研究工具 （1）符号推理与数值计算的结合 （2）模糊集理论 （3）神经元网络理论 4） 遗传算法 5）离散事件与连续时间系统的结合 智能控制的应用 智能控制主要解决那些用传统控制方法难以解决的复杂系统的控制问题，其中包括智能机器人控制、计算机集成制造系统（CIMS ）、工业过程控制、航空航天控制、社会经济管理系统、交通运输系统、环保及能源系统等 智能控制在运动控制和过程控制中的应用 1）在机器人控制中的应用 --采用CMAC ，可实现机器人的关节控制，这是神经网络在机器人控制的一个典型应用。2）在过程控制中的应用--石油化工方面，1994年美国的Gensym 公司和Neuralware 公司联合将神经网络用于炼油厂的非线性工艺过程。 在冶金方面，日本的新日铁公司于1990年将专家控制系统应用于轧钢生产过程。 智能控制的几个重要分支 为专家控制、模糊控制、神经网络控制和遗传算法 模糊控制的理论基础 模糊控制的特点 1）模糊控制不需要被控对象的数学模型。 2）模糊控制是一种反映人类智慧的智能控制方法。 （3）模糊控制易于被人们接受。 4）构造容易。 （5）鲁棒性和适应性好。 模糊集合 模糊集合是模糊控制的数学基础 例3.2 设论域U={张三，李四，王五}，评语为“学习好”。设三个人学习成绩总评分是张三得95分，李四得90分，王五得85分，三人都学习好，但又有差异。

若采用普通集合的观点，选取特征函数

此时特征函数分别为(张三)=1，(李四)=1，(王五)=1。这样就反映不出三者的差异。假若采用模糊子集的概念，选取[0，1]区间上的隶属度来表示它们属

于“学习好”模糊子集A 的程度，就能够反映出三人的差异。采用隶属函数 ，由三人的成绩可知三人“学习好”的隶属度为(张三)=0.95，(李四)=0.90，(王五)=0.85。用“学习好”这一模糊子集A 可表示为： 其含义为张三、李四、王五属于“学习好”的程度分别是0.95，0.90，0.85。模糊集合的运算 1）空集 模糊集合的空集为普通集，它的隶属度为0，即 2）全集: 模糊集合的全集为普通集，它的隶属度为1，即 3）等集 两个模糊集A 和B ，若对所有元素u ，它们的隶属函数相等，则A 和B 也相等。即 (4)补集 若 为A 的补集，则 5）子集 若B 为A 的子集，则 6）并集 若C 为A 和B 的并集，则C=A ∪B 一般地

7）交集 若C 为A 和B 的交集，则C=A ∩B 一般地， 8）模糊运算的基本性 模糊集合除具有上述基本运算性质外，还具有下表所示的运算性质。 运 算 法 则 1．幂等律A ∪A=A ，A ∩A=A 2．交换律A ∪B=B ∪A ，A ∩B=B ∩A 3．结合律 A ∪B)∪C=A ∪(B ∪C) (A ∩B)∩C=A ∩(B ∩C) 4．吸收律A ∪(A ∩B)=A A ∩(A ∪B)=A 5．分配律A ∪(B ∩C)=(A ∪B)∩(A ∪C) A ∩(B ∪C)=(A ∩B) ∪(A ∩C) 6．复原律 例3.4 设 求A ∪B ，A ∩B

则 例3.5 试证普通集合中的互补律在模糊集合中不成立，即 ， 证：设 则 模糊算子 设有模糊集合A 、B 和C ，常用的模糊算子如下： 1）交运算算子

设C=A ∩B ，有三种模糊算子：① 模糊交算子 ②代数积算子

③ 有界积算子 2）并运算算子 设C=A ∪B ，有三种模糊算子：①模糊并算子

②概率或算子 ③ 有界和算子 模糊关系 例3.9 设有一组同学X ，X={张三，李四，王五}，他们的功课为Y ，Y={英语，数学，物理，化学}。他们的考试成绩如下表：

将上表写成矩阵形式，得R ：

该矩阵称作模糊矩阵，其中各个元素必须在[0，1]闭环区间上取值。矩阵R 也可以用关系图来表示，如图所示。

模糊矩阵运算 设有n 阶模糊矩阵A 和B ， ，

，且 。则定义如下几种模糊矩阵运算方式： 例3-10 设

???∈∈=A

A

u C A 学习差学习好01)(100

/)(x x A =μ,0.85}

{0.95,0.90A =0)(=?=u A A μφ1)(=?=u E A A μ)()(u u B A B

A μμ=?=A )(1)(u u A A A μμ-=?)()(u u A

B A B μμ≤??A A =4321

5.08.02.09

.0u u u u A +++=43216.04.01.03.0u u u u B +++=43216.08.02.09.0u u u u B A +++= 43215.04.01.03.0u u u u B A +

++= 1)()(≠∨u u A A μμ0)()(≠∧u u A

A μμ4.0)(=u A μ6.04.01)(=-=u A μ16.06.04.0)()(≠=∨=∨u u A A μμ04.06.04.0)()(≠=∧=∧u u A

A μμ{})(),()(x x Min x

B A c μμμ=)()()(x x x B

A c μμμ?={}1)()(,0)(-+=x x Max x

B A c μμμ{})(),()(x x Max x B A c μμμ=)()()()()(x x x x x B A B A c μμμμμ?-+={}

)()(,1)(x x Min x B A c μμμ+= 功课 姓名英语数学物理化学张三

0.700.900.800.65李四

0.900.850.760.70王五0.500.950.850.80??????????=80.085.095.050.070.076.085.090.065.080.090.070.0R )(ij a A =)(ij b B =n j i ,,2,1, =（1）相等若ij ij b a =，则A=B 。（2）包含若ij ij b a ≤，则A ?B 。

（3）并运算

若ij ij ij b a c ∨=，则)(ij

c C =为A 和B 的并，记为C=A ∪B 。（4）交运算若ij ij ij b a c ∧=，则)(ij c C =为A 和B 的交，记为C=A ∩B 。（5）补运算

若ij ij a c -=1，则)(ij c C =为A 的补，记为C=A 。??????=9.03.01.07.0A ??????=1.02.09.04.0B ??????=??????∨∨∨∨=9.03.09.07.01.09.02.03.09.01.04.07.0B A ??

????=22211211b b b b B

例 3-11 设 则A 和B 的合成为：

模糊控制 模糊控制是以模糊集理论、模糊语言变量和模糊逻辑推理为基础的一种智能控制 方 方法，它是从行为上模仿人的模糊推理和决策过程的一种智能控制方法

模糊控制器 也称为模糊逻辑控制器,由于所采用的模糊控制规则是由模糊理论中模糊条件语句来描述的，因此模糊控制器是一种语言型控制器，故也称为模糊语言控制器 模糊控制系统分类 1 、按信号的时变特性分类 （1）恒值模糊控制系统 系统的指令信号为恒定值 如温度模糊控制系统。

2）随动模糊控制系统 系统的指令信号为时间函数，要求系统的输出高精度、快速地跟踪系统输入 2 、按模糊控制的线性特性分类 设k0为一经验值，则定义模糊系统的线性特性为：（1）当 时，S 为线性模糊系统；（2）当 时，S 为非线性模糊系统。 3、 按静态误差是否存分类

（1）有差模糊控制系统 （2）无差模糊控制系统 4 、按系统输入变量的多少分类 控制输入个数为1的系统为单变量模糊控制系统，控制输入个数>1的系统为多变量模糊控制系统。 模糊控制的应用模糊控制在家电中的应用(1)模糊电视机(2) 模糊空调(3) 模糊微波炉(4) 模糊洗衣机(5) 模糊电动剃刀 模糊控制在过程控制中的应用 (1)工业炉 (2)石化 (3)煤矿 (4)食品加工行业 自适应模糊控制有两种不同的形式：1)直接自适应模糊控制:根据实际系统性能与理想性能之间的偏差，通过一定的方法来直接调整控制器的参数；(2)间接自适应模糊控制:通过在线辨识获得控制对象的模型，然后根据所得模型在线设计模糊控制器。

神经网络理论基础 人工神经网络（简称神经网络，Neural Network ）是模拟人脑思维方式的数学模型。神经网络发展历史 1 启蒙期 ,1890年W.James 《心理学》，讨论了脑的结构和功能。1943年W.S.McCulloch 和W.Pitts 提出描述脑神经细胞动作的数学模型，即M-P 模型（第一个神经网络模型）

。 2 低潮期 3 复兴期 1982年Hoppield 提出了Hoppield 神经网络模型，该模型通过引入能量函数，实现了问题优化求解 1986年Rumelhart 和McCelland 提出了多层神经网络模型，即BP 网络。该网络是迄今为止应用最普遍的神经网络。 4.新连接机制时期 神经网络主要应用领域有：模式识别与图象处理、控制与优化、预测与管理、通信等。 神经元由三部分构成 （1）细胞体（主体部分）

：包括细胞质、细胞膜和细胞核；（2）树突：用于为细胞体传入信息；（3）轴突：为细胞体传出信息，其末端是轴突末梢，含传递信息的化学物质；（4）突触：是神经元之间的接口（104~105个/每个神经元）。通过树突和轴突，神经元之间实现了信息的传递。 神经元具功能 (1)兴奋与抑制 (2)学习与遗忘 神经网络模型性能三大要素 1) 神经元（信息处理单元）的特性；(2) 神经元之间相互连接的形式—拓扑结构；(3) 为适应环境而改善性能的学习规则。 神经网络的分类 根据神经网络的连接方式 （1）前向网络 （2）反馈网络 3) 自组织网络

神经网络学习算法 按有无导师分类，可分为有教师学习、无教师学习\再励学习 最基本的神经网络学习算法： Hebb 学习规则--是一种无教师的学习方法，它只根据神经元连接间的激活水平改变权值，因此，这种方法又称为相关学习或并联学习。 Delta （δ）学习规则

神经网络特征 1）能逼近任意非线性函数；（2）信息的并行分布式处理与存储；(3) 可以多输入、多输出；（4）便于用超大规模集成电路（VISI ）或光学集成电路系统实现，或用现有的计算机技术实现；（5）能进行学习，以适应环境的变化。

典型神经网络 7.1 单神经元网络 图中 为神经元的内部状态， 为阈值， 为输入信号， ,

为表示从单元 到单元 的连接权系数， 为外部输入信号。

单神经元模型可描述为： 通常情况下，取 即

常用的神经元非线性特性有以下四种 （1）阈值型 （3）Sigmoid 函数型

（2）分段线性型

??????=22211211

a a a a A ??

????==22211211c c c c B A C 当??????=3.05.07.08.0A ，??

?

???=9.06.04.02.0B 时，有 ??

????=4.03.07.06.0B A ??????=6.06.03.04.0A B 可见，A B B A ≠。

δ≤-0k k δ

>-0k k 输出节点输入0x 1x 2x i u i θj

x n

j ,,1 =???≤>=000)(i i i Net Net Net f ?????≥<<>=il i il i i i i i i Net Net f Net Net Net kNet Net Net Net f max 000)(T

Net i i e Net f -+=11)(

网络准入、准入控制系统解决方案

捍卫者内网准入控制系统 内网安全的一个理念就是，要建立一个可信、可控的内部安全网络。内网的终端构成了内网90%以上的组成，当之无愧的成为内网安全的重中之重。因此内网安全的重点就在于终端的管理。管理终端，建立一个可控的内网，至少需要完成以下基本问题的处理： 一、非法接入内网问题 公司内网连接着众多的服务器和终端，运行着OA、财务、ERP 等众多系统和数据库，未通过认证的终端如果随意接入内网，将使这些服务器、系统和重要数据面临被攻击和窃取的危险。 二、非法外联问题 通常情况下，内网和外网之间有防火墙、防病毒墙等安全设备保障内网的安全性，对于保密网络，甚至是要求与外网物理隔绝的。但如果内部人员使用拨号、宽带、GPRS、CMDA等方式接入外网，使内网与外网间开出新的连接通道，外部的黑客攻击或者病毒就能够绕过原本连接在内、外网之间的防护屏障，顺利侵入非法外联的计算机，盗窃内网的敏感信息和机密数据，造成泄密事件，甚至利用该机作为跳板，攻击、传染内网的重要服务器，导致整个内网工作瘫痪。而内部人员也可利用不受监管的非法外联发送或泄漏公司的商业秘密。

三、 使用者上网行为问题 很多公司员工经常使用QQ 、MSN 之类的进行聊天，使用迅雷之类的软件P2P 下载，或上网观看视频，会造成工作效率低下、公司带宽被占用的情况。还有员工登录论坛留言发帖，可能发表非法或恶意信息，使公司受到相关部门的处罚或名誉受损等。 ? 基于安全准入技术的入网规范管理产品 ? 基于非法外联接入的入网规范管理系统 ? 基于可信域认证的内网管理系统 ? 计算机终端接入内外网的身份认证系统 ? 软件及硬件单独或相互联动的多重管理方式 接入 身份验证 合法 安全合规性检查 合规 分配权限入网 是 是拒绝接入否修复 否

网络安全技术实验报告

中南林业科技大学 实验报告 课程名称：计算机网络安全技术 专业班级：2014 级计算机科学与技术 2班 姓名：孙晓阳 / 学号：

（ 目录 实验一java 安全机制和数字证书的管理 (5) 一实验名称 (5) 二实验目的 (5) 三实验内容 (5) 四实验结果和分析 (6) , 命令输入 (6) 分析 (7) 五小结 (8) 实验二对称密码加密算法的实现 (10) 一实验名称 (10) 二实验目的 (10) 三实验内容 (10) ? 四实验结果和分析 (10) 说明 (10) 实验代码 (10) 实验结果 (13) 五小结 (13) 实验三非对称密钥 (14) 一实验名称 (14) { 二实验目的 (14) 三实验内容 (14) 四实验结果和分析 (14)

实验代码 (14) 实验结果 (15) 五小结 (16) 实验四数字签名的实现 (17) — 一实验名称 (17) 二实验目的 (17) 三实验内容 (17) 四实验结果和分析 (17) 实验代码 (17) 实验结果 (19) 五小结 (19) ？ 总结 (19)

实验一java 安全机制和数字证书的管理》 一实验名称 java 安全机制和数字证书的管理 二实验目的 了解 java 的安全机制的架构和相关的知识； 利用 java 环境掌握数字证书的管理 三实验内容 java 安全机制（JVM,沙袋，安全验证码）。 & java 的安全机制的架构 加密体系结构(JCA，Java Cryptography Architecture) 构 成 JCA 的类和接口: :定义即插即用服务提供者实现功能扩充的框架与加解密功能调用 API 的核心类和接口组。 一组证书管理类和接口。 一组封装 DSA 与 RSA 的公开和私有密钥的接口。 描述公开和私有密钥算法与参数指定的类和接口。用 JCA 提供的基本加密功能接口可以开发实现含消息摘要、数字签名、密钥生成、密钥转换、密钥库管理、证书管理和使用等功能的应用程序。 加密扩展(JCE，Java Cryptography Extension) 构 成 JCE 的类和接口: :提供对基本的标准加密算法的实现，包括 DEs，三重 DEs(Triple DEs)，基于口令(PasswordBasedEncryptionstandard)的 DES，Blowfish。 （ 支持 Diffie 一 Hell-man 密钥。定义密钥规范与算法参数规范。 安全套接扩展(JSSE，Java Secure Socket1 Extension)JSSE 提供了实现 SSL 通信的标准 Java API。 JSSE 结构包括下列包: .包含 JSSE API 的一组核心类和接口。

计算机控制系统考试

第一章 1．计算机控制系统与常规仪表控制系统的主要异同点是什么？ 2．分析说明图1-3计算机控制系统的硬件组成及其作用。 3．计算机控制系统的软件由哪些部分构成？ 4．按控制方案来分，计算机控制系统划分成那几大类？ 5．计算机控制装置可以分成哪几种机型？可编程控制器可编程调节器总线式工控机单片微型计算机 1. 计算机控制系统及工程应用--是把计算机技术与自动化控制系统融为一体的一门综合性学问，是以计算机为核心部件的过程控制系统和运动控制系统。从计算机应用的角度出发，自动化控制工程是其重要的一个应用领域；而从自动化控制工程来看，计算机技术又是一个主要的实现手段。 ?计算机控制系统是由常规仪表控制系统演变而来的; 2.计算机控制系统硬件一般包括：主机--CPU ＋RAM＋ROM＋系统总线常规外部设备--输入/输出设备、外存储器等过程输入输出通道—AI、AO、DI、DO 人机接口设备—CRT、LED、LCD、打印机等通信设备—交换机、modem、集线器等 3.软件通常分为系统软件和应用软件两大类；系统软件一般由计算机厂家提供，专门用来使用和管理计算机本身的程 图1-4 计算机控制系统硬件组成框图 序；应用软件是用户针对生产过程要求而编制的各种应用程序。 4.数据采集系统（DAS）操作指导控制系统(OGC) 直接数字控制系统（DDC）计算机监督控制系统（SCC） 分散控制系统（DCS 现场总线控制系统（FCS） 5.可编程控制器可编程调节器总线式工控机单片微型计算机 第二章 8、结合图2-3，分析说明DAC0832的内部结构组成及其作用 DAC0832主要由8位输入寄存器、8位DAC寄存器、8位D/A转换器以及输入控制电路四部分组成。8 位输入寄存器用于存放主机送来的数字量，使输入数字量得到缓冲和锁存，由LE1加以控制；8位DAC寄存器用于存放待转换的数字量，由LE2加以控制；8位D/A转换器输出与数字量成正比的模拟电流；由与门、非与门组成的输入控制电路来控制2个寄存器的选通或锁存状态。 第三章 2．分析说明8路模拟开关CD4051的结构原理图，结合真值表设计出两个CD4051扩展为一个8路双端模拟开关的示意图。 3．什么叫周期采样？采样时间？采样周期？

网络安全技术实验报告实验10数据库及数据安全

XX大学 本科实验报告 课程名称：网络安全技术 1421351 学号： XXX 姓名： 网络工程专业： 班级：网络B14-1 指导教师： 课内实验目录及成绩 信息技术学院 2016年11 月24日

XX大学实验报告 课程名称：网络安全技术实验类型：演示、验证 实验项目名称：实验十数据库及数据安全 实验地点：信息楼320 实验日期：2017 年11月24 日 实验十数据库及数据安全（数据备份与恢复） 1.实验目的 理解备份的基本概念，了解备份设备的概念。掌握各种备份数据库的方法，了解如何制定备份计划，如何从备份中恢复设备，掌握数据库的恢复方法。掌握SQL Server 备份和恢复数据库的方法。 ?（1）理解SQL Server 2014系统的安全性机制。 ?（2）明确管理和设计SQL Server登录信息，实现服务器级安全控制。 ?（3）掌握设计和实现数据库级的安全保护机制的方法。 ?（4）独立设计和实现数据库备份和恢复。 2.预备知识 数据库的备份与恢复是两个相对应的概念，备份是恢复的基础，恢复是备份的目的。数据库备份是指系统管理员定期或不定期地将数据库部分或全部内容复制到磁带或另一个磁盘上保存起来的过程。备份可分为静态备份和动态备份。数据库恢复是指在数据库遭到破坏时使数据库从有效的备份中恢复正常。 备份期间不允许对数据库进行任何存取、修改活动的备份方式称为静态备份。备份期间允许对数据库进行存取或修改，即各份和用户事务可以并发执行的备份方式称为动态备份。 3.实验准备 1．硬件：PC机、局域网环境 2．软件：Windows NT或Win Server 2016操作系统，SQL Server 2014 4.注意事项 确定备份计划主要考虑以下几个方面： 1）确定备份的频率。确定备份频率要考虑两个因素：一是系统恢复时的工作量，二是系统活动的事务量。对于完整数据库备份，可以是每个月、每一周甚至是每一天进行，而事务日志备份可以是每一周、每一天甚至是每一小时进行。 2）确定备份的内容。确定数据库中的哪些数据需要备份。

网络准入控制系统集中式管理方案

网络准入控制系统集中 式管理方案 GE GROUP system office room 【GEIHUA16H-GEIHUA GEIHUA8Q8-

网络准入系统集中式管理方案1、项目背景 1.1 目前网络安全概况 自从在股份公司和下属分公司在业务系统上大力推广信息化发展策略，目前公司运作的网络是由17家公司的内部网络通过MPLS VPN网络构成的广域网，规模庞大。同时信息技术的快速发展导致信息网络所起的作用越来越巨大，股份公司及下属分公司的连接密度越来越大，人员交流和业务系统的使用网络更为频繁，终端所面临的各种安全问题也越来越突出。各个公司的内网构建因规模大小和建设时间的不同，网络的使用情况也不一样，特别是网络设备的品牌和型号各异，而且员工和访客携带的电脑或者手机终端等可以随意接入公司网络，在信息安全管理上存在很大的管理难度和安全风险。2017年6月1日，《国家网络安全法》颁布，明确要求各单位加强网络安全建设，而且股份公司属于上市公司，在网络安全上必须加强安全防范措施，增加网络准入控制和审计手段，完善公司的信息化安全体系。 1.2 网络架构概况 基于业务需求和网络稳定性需求，整个股份公司的各分支公司都是通过租用联通公司的MPLS VPN专线网络解决公司之间的网络连接，其中股份公司和南沙公司的网络访问需求最大。 MPLS VPN网络拓扑图大概如下： 图1 MPLS VPN 网络拓扑图概图

各公司内网网络架构概图如下图2所示： 图2 各公司内部网络拓扑图概图1.3 各公司的调研情况 经调研统计，各公司的设备使用的情况如下表1:

表1 各公司的网络设备和终端调研表 从表1中可以看出各公司的人员、终端设备和网络设备等等都情况各异，需要从多角度考虑信息安全的管理技术问题和网络准入方案的技术可行性。 1.4 信息安全管理的存在风险 目前，各公司都存在如下的信息安全管理风险： （1）公司内部无法对未授权的外来电脑及智能终端接入内网的行为进行有效的认证控制和管理。外来人员或者员工能够轻易地把终端设备接入到办公网，特别是恶意用户（如黑客，商业间谍）的接入，可能会导致公司机密文件被窃取，或者网络服务器被攻击等等网络安全事件发生，造成严重的后果。随着无线WIFI的普及，私自增加外联WIFI设备用于移动端设备上互联网，内部网络安全更加难以控制管理。如何做到有线和无线WIFI统一的网络入网管理，是安全的重中之重。 （2）篡改终端硬件信息。比如：当某些员工知道领导的IP地址权限比较高的时候，把自己的计算机也设置为领导的IP，于是获取了和领导一样的权限，导致领导身份被假冒，或者和领导使用的计算机造成IP地址冲突而导致被冲突的计算机网络故障，这样会直接影响业务办公。 （3）因为公司内网的很多网络设备是不可管理，当网络内部出现网络安全事件的时候，很难查询到IP地址或者设备MAC地址的使用信息，难以定位到责任人。

《网络安全技术》实训指导

《网络安全技术》实训指导书 实训项目一:个人主机安全策略设置 实训学时：2学时 实训目的要求：通过实训，学生可以根据需求正确配置安全策略中的项目。 实训内容：设置 WINDOWS 系统安全策略。 实训条件：网络实训室，视频课件。 实训操作方法步骤： 设置 WINDOWS 系统安全策略 （1）安全管理系统用户 （2）用强密码和密码限制策略 （3）用最小化原则管理系统服务 （4）更新系统补丁 （5）用户权限管理 实训考核标准：学习态度30%+实训作品70% 实训项目二: ARP病毒诊断与防御 实训学时：2学时 实训目的要求：通过实训，学生可以使用 Wrieshark进行网络嗅探与协议分析；能使用 Cain进行 ARP 攻击；掌握诊断 ARP 病毒的步骤；能设计 ARP 病毒的防御方案。 实训内容：ARP 病毒攻击；ARP 病毒的诊断方案。 实训条件：网络实训室，攻击工具。 实训操作方法步骤： 1.ARP 病毒攻击 （1）获得 ARP 病毒攻击工具 Cain并进行安装 （2）选好攻击对象，使用 Cain工具进行攻击 （3）使用 Cain工具对攻击对象的流量数据进行解密 2.ARP 病毒的诊断方案

（1）获得协议分析工具WireShark并进行安装 （2）使用 WireShark获取网络流量，分析 ARP 病毒的特征 （3）给出 ARP 病毒的防御方案 实训考核标准：学习态度30%+实训作品70% 实训项目三:计算机远程控制诊断与防御 实训学时：2学时 实训目的要求：通过实训，学生可以使用扫描工具进行主机和端口扫描；掌握密码暴力破解的原理；掌握黑客入侵的一般步骤；能使用远程控制软件；能清除主机上的木马软件。 实训内容：远程侵入；远程控制。 实训条件：网络实训室，攻击工具。 实训操作方法步骤： 1. 远程侵入 （1）使用扫描工具（Nmap，X-Scan）寻找入侵目标 （2）使用协议分析工具WireShark分析多种扫描方式的特点 （3）构造字典，对系统管理员密码进行暴力破解 2. 远程控制 （1）使用 Psexec.exe、TFTP 等工具在目标主机上安装远程控制服务器软件 r_server.exe （2）启动远程控制客户端软件，对目标主机进行远程控制 实训考核标准：学习态度30%+实训作品70% 实训项目四:桌面主机整体防御方案设计 实训学时：2学时 实训目的要求：通过实训，学生可以进行拒绝服务攻击；能进行缓冲区溢出攻击；能运用工具制作木马；能诊断计算机的安全状态；能设计桌面主机安全配置单；能鉴别不安全的上网行为。 实训内容：拒绝服务攻击；木马控制；整体安全方案方案。

北信源网络接入控制系统工作原理与功能对比

北信源网络接入控制系统 工作原理与功能 北京北信源软件股份有限公司 1

目录 1.整体说明 (3) 2.核心技术 (3) 2.1.重定向技术 (3) 2.2.策略路由准入控制技术 (4) 2.3.旁路干扰准入控制技术 (6) 2.4.透明网桥准入控制技术 (7) 2.5.虚拟网关准入控制技术 (7) 2.6.局域网控制技术 (8) 2.7.身份认证技术 (8) 2.8.安检修复技术 (9) 2.9.桌面系统联动 (9) 3.产品功能对比 (10) 2

1.整体说明 准入网关对接入设备进行访问控制，对于未注册用户进行WEB重定向进行注册；注册后的用户进行认证或安检后可以访问网络； 管理员可以配置采取何种准入控制方式，如策略路由，旁路监听，透明网桥，虚拟网关等；同时可以选择使用不同的认证类型，如本地认证，Radius认证，AD域认证等，而认证途径采取网关强制重定向； 准入网关整体上对准入的控制可分为两类，一类是网关自己控制数据的流通，另一类则是通过配置交换机，让交换机来控制数据包的流通。目前准入网关实现的策略路由和旁路监听，透明网桥等准入控制均属于前者，也就是网关自己通过放行或丢弃、阻断数据包，来达到准入控制，对于数据包的阻断是基于tcp 实现的；而虚拟网关则是通过控制交换机VLAN来达到准入控制； 2.核心技术 为了适应不同业务环境下的统一入网控制，北信源网络接入控制系统采用多种核心技术设计，支持多种准入控制模式，实现从多角度多维度的终端入网安全控制。 2.1. 重定向技术 接入控制的目的是为了阻止不可信终端随意接入网络，对于不可信终端的判定需要一个过程，如何在判定过程中进行良好的提示,这就对产品的人机界面设计提出了较高的要求。业界通常的做法是针对http性质的业务访问进行重定向，以往针对http的业务区分主要基于业务端口（主要为80端口），对于非80业务端口的http业务不能有效区分。针对以上情况，北信源网络接入控制系统对http业务进行了深度识别，除80端口的http业务可以进行有效重定向之外， 3

网络安全实验报告

网络安全实验报告 姓名：杨瑞春 班级：自动化86 学号：08045009

实验一：网络命令操作与网络协议分析 一．实验目的： 1.熟悉网络基本命令的操作与功能。 2.熟练使用网络协议分析软件ethereal分析应用协议。 二．实验步骤： 1. 2.协议分析软件：ethereal的主要功能：设置流量过滤条件，分析网络数据包， 流重组功能，协议分析。 三．实验任务： 1．跟踪某一网站如google的路由路径 2．查看本机的MAC地址，ip地址 输入ipconfig /all 找见本地连接. Description . . .. . : SiS 900-Based PCI Fast Ethernet Adapte Physical Address.. . : 00-13-8F-07-3A-57 DHCP Enabled. . .. . : No IP Address. . . .. . : 192.168.1.5

Subnet Mask . . .. . : 255.255.255.0 Default Gateway .. . : 192.168.1.1 DNS Servers . . .. . : 61.128.128.67 192.168.1.1 Default Gateway .. . : 192.168.1.1 这项是网关.也就是路由器IP Physical Address.. . : 00-13-8F-07-3A-57 这项就是MAC地址了.

3．telnet到linux服务器，执行指定的命令

5.nc应用：telnet，绑定程序（cmd,shell等），扫描，连接等。

网络准入控制系统功能简介

网络准入控制系统（ASM入网规范管理系统）特点概述 ASM（Admission Standard Management入网规范管理系统），是盈高科技自主知识产权的集成化终端安全管理平台，是完全基于最先进的第三代准入控制技术的纯硬件网络准入控制系统。秉承了“不改变网络、灵活客户端、终端安全集成化”的特性。改变了业界传统的将准入控制系统作为一个单独功能产品的做法，率先提出准入平台的概念。 ASM入网规范的功能特点主要有以下几点： 1、清晰的边界划分 ASM6000能够兼容各种混合网络环境和数十种网络设备，提供了从桥接、PBR(Policy-Based-Routing)、MVG的各种实现方案。系统能够支持内置身份认证，外部Email、Radius、LDAP、AD域、短信、指纹、CA系统、USB- KEY等多种认证方式。在认证的基础上提供完善的角色、安全域、来宾权限管理。使用户从设备和人员两方面进行网络边界的划定。 2、广泛的网络适应 ASM6000全面兼容各种终端和网络设备，广泛适应异构系统、BYOD、BYON的应用。采用先进的设备特征采集技术，能够自动识别多种设备，有效的对设备进行标示和固定。自动识别的设备包括：各种交换机、路由器、PC、IPHONE、IPAD、安卓系统等。 3、安检策略丰富完善 ASM6000具备丰富的核心规范库，提供了数十种基础安全规范。根据盈高科技多年来在入网规范领域的经验总结，系统还提供了符合行业特征的安全规范，包括：电子政务外网、电子政务内网、军队、军工制造、能源电力、电信、移动、医疗卫生、生产制造企业等。这就使用户能够快速进行安全规范应用。 4、安全定位灵活多样 ASM6000提供了一个全网安全管理和展示的平台，能够对全网拓扑和设备状态进行展示。可以进一步向下细化定位，直至每台终端设备。也可以通过终端设备向上检索，找到其连接的网络设备。终端管理不再是孤立的被看待，而是作为网络的一个部分，整体的进行管理。可以从宏观和微观两方面进行考量。 5、安全功能持续扩展 ASM6000提供了弹性化的系统设计。支持多种扩展模块进行热插拔。用户可以根据自身管理需要选择。同时盈高科技也在不断开发各种安全功能模块以满足用户不断增长的安全需求。 6、弹性化（可选）客户端 ASM6000提供客户端弹性化，以满足不同用户的需求。支持的种类包括：零客户端、自消融客户端、完全客户端。甚至可以根据用户的规则进行设定，在同一个信息系统中进行三种客户端的混合部署。 7、支持分布式部署 ASM6000提供了控制器（ASC）产品，可以在网络规模特别大，网络结构特别复杂的情况下，将控制器部署在网络的不同区域，由中心设备统一对控制器进行管理，很好的适应巨系统的

(完整版)计算机控制系统高金源版课后答案

第1章习题 B 习题 B1-1 举例说明2-3个你熟悉的计算机控制系统，并说明与常规连续模拟控制系统相比的优点。 B1-2 利用计算机及接口技术的知识，提出一个用同一台计算机控制多个被控参量的分时巡回控制方案。 B1-3 题图B1-3是一典型模拟式火炮位置控制系统的原理结构图。由雷达测出目标的高低角、方位角和斜距，信号经滤波后，由模拟式计算机计算出伺服系统高低角和方位角的控制指令，分别加到炮身的高低角和方位角伺服系统，使炮身跟踪指令信号。为了改善系统的动态和稳态特性，高低角和方位角伺服系统各自采用了有源串联校正网络和测速反馈校正，同时利用逻辑电路实现系统工作状态的控制(如偏差过大时可断开主反馈，实现最大速度控制，当偏差小于一定值后实现精确位置控制)。试将其改造为计算机控制系统，画出系统原理结构图。 题图B1-3典型模拟式火炮位置控制系统的原理结构图 B1-4水位高度控制系统如题图B.1-4所示。水箱水位高度指令由W1 电位计指令电压u r确定，水位实际高度h由浮子测量，并转换为电位计W2 的输出电压u h。用水量Q1 为系统干扰。当指令高度给定后，系统保持给定水位，如打开放水管路后，水位下降，系统将控制电机，打开进水阀门，向水箱供水，最终保持

水箱水位为指令水位。试把该系统改造为计算机控制系统。画出原理示意图及系统结构图。 题图B1-4 水箱水位控制系统原理示意图 B1-5 题图B1-5为一机械手控制系统示意图。将其控制器改造为计算机实现，试画出系统示意图及控制系统结构图。 题图B1-5机械手控制系统示意图 B1-6题图B1-6为仓库大门自动控制系统示意图。试将其改造为计算机控制系统，画出系统示意图。 题图B1-6 仓库大门自动控制系统示意图

《网络安全技术项目实训》实习报告

《网络安全技术项目实训》 实习报告

一、实训要求 序号实训任务 1 PGP软件的应用 2 扫描的原理以及扫描工具的使用 3 防火墙的安装和应用 4 数据的备份和恢复GHOST 5 远程控制的原理以及远程控制软件的使用（木马） 二、实训环境 硬件：CPU：Intel E7500 内存：4GB 硬盘：SATA-500GB 显示器：17寸LED 显卡：9500GT U盘：自备软件：WindowsXP、Office2003、PGP、GHOST、远程控制软件 三、实训内容 1. 数据加密软件的使用 （1）PGP软件的功能包括数字签名、消息认证、消息加密、数据压缩、邮件兼容和数据分段。安装时先安装英文版，再安装中文版，重启后使用，可以进行密钥管理、剪贴板信息加解密、当前窗口信息加解密、文件加解密和对磁盘的加密。 （2）加密文件。在桌面新建一个文本文档，右击选择“PGP”中的“加密”，该文档就生成加密后的文件，直接打开后是一些乱码。 （3）导出密钥。打开PGPKeys，在菜单栏中选择“密钥”→“导出”，设置保存位置，即可导出自己的公钥和密钥。

2.DDOS攻击 （1）Sniffer可以监视网络状态、数据流动情况以及网络上传输的信息。先安装英文版再安装中文版，重启后可使用。 （2）打开界面开始捕获数据包，它会以不同形式说明捕获到的信息。 捕获完之后，选择“解码”选项，可看到主机通过协议发送或接受到的信息。 选择“矩阵”选项，可看到主机各协议下的数据连接情况，线越粗代表数据传输越紧密。 选择“主机列表”，可看到主机各协议下发送和接受的数据包情况。

选择“protocol dist.”可查看主机不同协议的分布情况。 （3）X-Scan-v3.3-cn属于漏洞扫描工具，它首先探测存活主机，进行端口扫描，通过对探测相应数据包的分析判断是否存在漏洞。 （4）打开软件，在“设置”中设置参数，开始扫描。 扫描完成后显示检测结果，发现1个漏洞并提出一些警告和提示，并进行分析和提出解决方案。

网络安全实验报告

信息与科学技术学院学生上机实验报告 课程名称：计算机网络安全 开课学期：2015——2016学年 开课班级：2013级网络工程（2）班 教师姓名：孙老师 学生姓名：罗志祥 学生学号：37 实验一、信息收集及扫描工具的使用 【实验目的】 1、掌握利用注册信息和基本命令实现信息收集 2、掌握结构探测的基本方法 3、掌握X-SCAN的使用方法 【实验步骤】 一、获取以及的基本信息 1.利用ping 和nslookup获取IP地址（得到服务器的名称及地址） 2.利用来获取信息 二、使用工具获取到达的结构信息 三、获取局域网内主机IP的资源信息 -a IP 获得主机名；

-a IP 获得所在域以及其他信息； view IP 获得共享资源； a IP 获得所在域以及其他信息； 四、使用X-SCAN扫描局域网内主机IP； 1.设置扫描参数的地址范围； 2.在扫描模块中设置要扫描的项目； 3.设置并发扫描参数； 4.扫描跳过没有响应的主机； 5.设置要扫描的端口级检测端口； 6.开始扫描并查看扫描报告； 实验二、IPC$入侵的防护 【实验目的】 ?掌握IPC$连接的防护手段 ?了解利用IPC$连接进行远程文件操作的方法 ?了解利用IPC$连接入侵主机的方法 【实验步骤】 一：IPC$ 连接的建立与断开 通过IPC$ 连接远程主机的条件是已获得目标主机管理员的账号和密码。 1.单击“开始”-----“运行”，在“运行”对话框中输入“cmd”

1.建立IPC$连接，键入命令 net use 123 / user:administrator 2.映射网络驱动器，使用命令： net use y: 1.映射成功后，打开“我的电脑”，会发现多了一个y盘，该磁盘即为目标主机的C盘 1.在该磁盘中的操作就像对本地磁盘操作一 1.断开连接，键入 net use * /del 命令，断开所有的连接 1.通过命令 net use 可以删除指定目标IP 的IPC$ 连接。 ?建立后门账号 1.编写BAT文件，内容与文件名如下，格式改为：.bat 1.与目标主机建立IPC$连接 2.复制文件到目标主机。（或映射驱动器后直接将放入目标主机的C 盘中） 1.通过计划任务使远程主机执行文件，键入命令：net time ，查看目标主机的时间。 1.如图，目标主机的系统时间为13:4513：52 c:\ ，然后断开IPC$连接。 1.验证账号是否成功建立。等一段时间后，估计远程主机已经执行了文件，通过建立IPC$连接来验证是否成功建立“sysback”账号:建立IPC$连接，键入命令 net use 123 /user:sysback 1.若连接成功，说明管理员账号“sysback”已经成功建立连接。

网络准入控制系统、局域网接入控制软件使用方法

网络准入控制系统、局域网接入控制软件使用方法 大势至网络准入控制系统（百度自己搜索下载吧）是一款面向企事业单位的局域网网络安全防护系统，可以防止蹭网、禁止非单位电脑接入局域网、进行IP和MAC绑定、禁止局域网代理、防止网络嗅探等。具体设置如下： 安装步骤 首先运行LANProtector.exe，安装主程序，直接点击下一步直至完成即可；然后运行winpcap.exe，安装抓包程序，同样直接下一步； 如果有加密狗，则需要安装加密狗驱动（试用版无需安装）。 配置方法 依次点击开始-程序-大势至网络准入控制系统，初次使用需要配置网段，点击软件左上角“配置网段”，如果您只有一个网段选择“配置单网段”，然后选择当前上网所用网卡，最后点击确定。

图：添加单网段 如果您有多个网段，则您需要选择“配置多网段”，然后添加各个网段对应的IP 段即可。如下图所示：

添加多网段 添加完毕之后，点击“确定”，然后点击“启动管理”即可，点击后面的”停止监控“即可实时停止控制。 （三）功能说明 1、黑名单与白名单 点击“启动管理”后，即可扫描到所有主机，同时扫描到的主机默认都在黑名单显示，您可以按住shift键全选，然后点击下面的“移至白名单”即可将所有主机移动到白名单，反之您也可以将单个或部分主机选中后点击“移至黑名单”即可移动到黑名单。如下图所示： 2、隔离选项

可选择“禁止黑白名单互访”和“禁止黑名单访问外网”。其中“禁止黑白名单互访”不仅可以阻止黑名单电脑访问白名单电脑，而且还可以阻止白名单电脑主动访问黑名单电脑，从而实现双向隔离；而“禁止黑名单电脑访问外网”是禁止黑名单电脑访问互联网。 3、隔离强度 这里可以选择：高、中、弱等三个选项，分别代表软件的隔离强度。 4、IP变更时自动隔离 勾选后，一旦白名单电脑修改IP地址，则自动会将其放入黑名单并自动隔离，以此实现禁止电脑修改IP地址的目的。 5、静态绑定IP和MAC 勾选“静态绑定IP和MAC”并点击“管理”，弹出“IP和MAC静态绑定表”，如果点击“从白名单获取”，则系统自动获取当前白名单电脑的IP和MAC地址，也可点击“手工添加绑定”并自行输入要绑定的IP地址和MAC地址，最后点击“保存配置”即可。

网络控制系统的发展现状及展望教学内容

网络控制系统的发展现状及展望

有关网络控制系统的发展现状及展望的读书报告 1.概述 计算机技术和通信技术的飞速发展, 使网络应用在全球范围内日益普及, 并渗透到社会生活的各个领域。在控制领域，网络已逐渐进入人们的视野，并引领控制系统的结构发生着变化。通过公用或专用的通信网络来代替传统控制系统中的点对点结构已越来越普遍。这种通过网络形成闭环的反馈控制系统称为网络控制系统（NCSS）与传统点对点结构的控制系统相比。NCSS具有成本低、功耗小、安装与维护简便、可实现资源共享、能进行远程操作等优点。若采用无线网络，NCSS还可以实现某些特殊用途的控制系统，这是传统的点对点结构的控制系统所无法实现的。NCSS的诸多优点使其在远程医疗、智能交通、 航空航天、制造过程以及国防等领域得到了日益广泛的应用。 然而，网络并不是一种可靠的通信介质。由于网络带宽和服务能力的物理限制，数据包在网络传输中不可避免地存在时延、丢包以及时序错乱等问题。这些问题是恶化系统性能以及导致NCSS不稳定的重要原因，并且这些问题的存在使传统控制理论很难直接应用于NCSS的分析和设计。为保证NCSS稳定并具有满意的控制性能，必须深入研究NCSS并发展与其相适应的分析和设计理论。近年来，NCSS的研究得到了来自控制领域、信号处理领域、以及通讯领域研究人员的共同关注，相关文献层出不穷。本文力图回顾近年来这一领域的重要成果，总结并指出这一领域下一步的发展方向和有待解决的新课题。 2.网络控制中的基本问题 2.1 时延 由于网络带宽和服务能力的物理限制，数据包在网络传输中不可避免地存在时延。网络时延受网络协议、负载状况、网络传输速率以及数据包大小等因素的综合影响，其数值变化可呈现随机、时变等特性。在NCSS的研究中，时延的数学描述主要采用以下3类模型: 固定时延模型、具有上下界的随机时延模型以及符合某种概率分布的概率时延模型。 2.2 丢包 由于网络节点的缓冲区溢出、路由器拥塞、连接中断等原因，数据包在网络传输中会出现丢失现象；丢包受网络协议、负载状况等因素的综合影响，通常具有随机性、突发性等特点。在NCSS的研究中，丢包的数学描述主要有以下两种方法: 1）确定性方法: 该方法通常采用平均丢包率或最大连续丢包量来描述丢

朗通网络接入控制系统NACP解决方案

山东朗通网络接入控制系统 解决方案

目录 一、面临的挑战 (2) 二、产品必要性 (4) 三、产品概述 (6) 四、产品特色 (8) 4.1先进、灵活的准入技术 (8) 4.2多重身份鉴别方式组合验证，保证身份信息可靠性 (9) 4.3细粒度网络访问权限控制 (11) 4.4国家信息安全等级测评库 (12) 4.5自主快速一键智能修复 (16) 4.6内嵌超大弱口令测评库 (16) 4.7全面安全审计、智能分析网络安全系数 (17) 4.8在线安全测评、无需客户端程序 (20) 4.9智能负载均衡、双机热备 (21) 4.10融合云计算技术，保障超大网络级联管理 (21) 五、设备选型 (23) 六、产品报价 (23) 七、荣誉资质 (25) 八、典型客户 (26) 集团企业 (26) 科研院所 (26) 服务业企业 (26)

一、面临的挑战 随着网络环境愈发复杂，企业都非常重视其信息化建设。并且，近年来企业网络负责人也愈发发现，如何使内网更加安全已成为一个十分重要的课题。当前,我国已建成规模宏大、覆盖全国的信息网络，国家重要信息网络和信息系统，已成为支撑国民经济和社会发展的重要基础设施。与此同时，单位重要网络和信息系统仍存在一定安全隐患和漏洞，不断遭受来自各方面的威胁。 1.不能实现实名制入网，无法知道当前有哪些人在上网。 2.外来设备接入网络，很难做到及时发现并对其进行控制。 3.内、外网隔离的网络环境下，终端用户非法外联频发。 4.个别中毒电脑，接入网络后，感染同一网络电脑，导致病毒大面积爆发。

5.IP/MAC资源管理难，无法做到有效管理，乱改私改IP/MAC的事时有 发生。 6.现有的补丁系统易用性和强制性太差，无法及时地将补丁打到每一个电 脑上。

计算机控制系统习题答案刘士荣

习题参考答案 1-1典型的计算机控制系统与常规控制系统之间有哪些区别 常规：由控制计算机系统与生产过程（被控对象、执行机构、测量变送）组成，结构相对复杂，可靠性较低，成本稍高； 典型：结构简单、控制灵活、安全；但是需要人工操作，速度受限制，不能控制多个对象，实用性好。 1-3计算机控制系统结构有哪些分类并指出主要的应用场合。 1.操作指导控制系统 2.直接数字控制系统 3.计算机监督控制系统 4.集散控制系统操作管理功能的集中和控制功能的分散 5.现场总线控制系统 6.工业过程计算机系统集成制造系统综合管理、指挥调度和经营管理 2-3 信号调理单元的功能是什么通常包括那些电路 放大、电平变换、电隔离、阻抗变换、线性化和滤波，将传感器输出的电信号尽可能不失真地转变为标准的电流或电压信号（通常为4～20mA、0～5V等）。 通常包括标度变换器、滤波电路、线性化处理及电参量间的转换电路等。 2-5 仪表放大器与普通运算放大器有何不同其特点有哪些 对于输出阻抗大，共模电压高的输入信号，需要用到高输入阻抗和高共模抑制比的差动放大器，仪器放大器是专为这种应用场合设计的增益可调的放大器。 如果由普通的运放构成增益可设定的差动放大器，因其输入阻抗低，电阻参数对称性调整复杂，共模抑制比低，故而不适合作为传感器输出信号的差动放大器。 2-7 为何要使用I/V变换电路 为了后续的检测、放大、调理电路如果只是检测变化缓慢的电流大小，可以直接用电流检测电路即可但是如果要检测变化较快、很小、存在干扰的电流信号呢，就要进行I/V变换了。比如光电检测中的输出即是电流信号，有的在uA级，有的在mA级，你必须变换后进行放大、滤波等处理才能由AD采样。 2-9 在模拟量输入通道中，为何通常要使用可编程放大器 答：因为在模拟输入通道中，多路被测信号常常共用一个测量放大器，而各路的输入信号大小往往不同，但都要放大到模数转换器的同一量程范围内获取适合的分辨力，所以常要使用可编程放大器。2-11 采样保持器的作用是什么是否所有的模拟量输入通道中都需要采样保持器为什么采样保持器的作用是：在A/D转换期间保持输入模拟信号不变。 并不是所有的模拟量输入通道中都需要采样保持器，如被采样的模拟信号的变化频率相对于A/D 转换的转换速度较低的话，可以不加采样保持器。 2-13 A/D转换器有哪些技术指标 (1) 分辨率通常用转换后的数字量的位数表示，如8位、10位、12位、16位等 (2) 量程它是指所能转换的电压范围。如5V、10V等。 (3) 转换精度它是指转换后所得结果相对于实际值的准确度。 (4) 转换时间它是指启动A/D到转换结束所需的时间，即孔径时间。 (5) 工作温度范围较好的A/D转换器的工作温度为-40～85℃，一般的为0～70℃。 2-14 一个12位的A/D转换器，孔径时间为20μs，绝对精度为±1LSB，若不使用采样保持器，为了确保转换精度，则允许转换的正弦波模拟信号的最大频率是多少

网络控制系统复习资料

结构：控制器、执行器、被控对象、传感器。2定义：通过网络形成闭环的反馈控制系统，称为网络控制系统（3特点：(1) 结构网络化：NCS 最显著的特点体现在网络体系结构上，它支持如总线型、星型、树型等拓扑结构，与传统分层控制系统的递阶结构相比显得更加扁平和稳定；2) 节点智能化：带有CPU的智能化节点之间通过网络实现信息传输和功能协调，每个节点都是组成网络的一个细胞，且具有各自相对独立的功能；(3) 控制现场化和功能分散化：网络化结构使原先由中央控制器实现的任务下放到智能化现场设备上执行，使危险得到了分散，从而提高了系统的可靠性和安全性； (4) 系统开放化和产品集成化：NCS的开发遵循一定标准进行，是一个开放的系统。只要不同厂家根据统一标准来开发自己的产品，这些产品之间便能实现互操作和集成。4与传统点对点结构系统比较；可以实现资源共享，实现远程操作与控制，具有高的诊断能力，安装与维护方便，能有效减少系统的重量与体积，增加系统的灵活性与可靠性，使用无线网络技术，可以实现使用大量广泛分布的廉价传感器与远距离的控制器、执行器构成某些特殊用途的NCS，这是传统的点对点结构的控制系统所无法实现的。5 网络控制系统评价标准；(1) 网络服务质量（QoS, Quality of Service）：包括网络吞吐量，传输效率，误码率，时延可预测性和任务的可调度性。2) 系统控制性能（QoP, Quality of Performance）：包括稳定性，快速性，准确性，超调和震荡等。6 NCS中的基本问题；1、时变传输周期2、网络调度（（1）指一个节点多久可以传输一次信息，以及以多高的优先级传递信息，发生在用户层或传输层以上;（2）调度控制环的采样周期和采样时刻，以尽量避免网络中冲突现象的发生；（3）至于数据如何更有效地从出发点到达目的地以及当线路堵塞时应采取何种措施，这些问题在网络层由线路优化和堵塞算法考虑。）3、网络时延4、单包传输和多包传输5、数据包时序错乱6、数据包丢失。7、节点驱动方式（NCS的节点有两种驱动方式：时钟驱动和事件驱动。时钟驱动：网络节点在一个事先确定的时间到时开始动作，事先确定的时间为节点动作的依据，如节点的采样时刻。事件驱动：网络节点在一个特定的事件发生时开始动作，如网络节点通过数据网络从另外一个节点接受数据。NCS中的传感器一般采用时钟驱动，而控制器和执行器可以是时钟驱动，也可以是事件驱动）8、时钟同步。7 NCS研究容1、对网络的控制：围绕网络的服务质量，从拓扑结构、任务调度算法和介质访问控制层协议等不同的角度提出解决方案，满足系统对实时性的要求，减小网络时延、时序错乱、数据包丢失等一系列问题。可以运用运筹学和控制理论的方法来实现。2、通过网络的控制：指在现有的网络条件下，设计相适应的NCS控制器，保证NCS良好的控制性能和稳定性。可以通过建立NCS数学模型用控制理论的方法进行研究。3、NCS整体性能的优化与提高（综合控制）：综合考虑提高网络性能和控制性能的基础上，优化和提高整个NCS的性能. 基于网络的智能控制 1.通信的含义：所谓通信，就是指采用某种特定的方法，通过某种介质（如传输线）或渠道将信息从一处传送到另一处的过程。2通信的类型存在两大类通信方式：非电通信和电通信。其中电通信可分为三种类型：1．模拟通信2．数字通信：3．数据通信：数据通信与数字通信的不同之处是：数字通信的信息源发出的是模拟信号；数据通信的信息源发出的是数字信息。3 数据通信系统的组成：一个最基本的通信系统，是由信息源、发送装置/接收装置、信道、通信控制部件、信息宿等部分组成。4 数据通信方式的分类；（一）按数据位的传送方式分，有：1．并行通信方式：将一个二进制数据的所有位同时传送的方式，特点：传送速度快，线路成本高。2．串行通信方式：将一个二进制数据逐位顺序传送的方式，特点：线路投资省，传输速度比并行通信的速度慢。适用于长距离传送。（二）按信息的传送方向分，有：1．单工（Simplex）通信方式：只允许信息沿一个方向（而不能作反向）传输。2．半双工通信方式：允许信息在两个方向上传输，但在同一时刻只限于一个方向的传输，3．全双工通信方式。允许信息同时在两个方向上进行传输，（三）按连接方式分：1．总线连接的通信方式：将两台计算机的总线通过缓冲转换器直接相连。2．调制/解调连接的通信方式：将计算机输出数据经并/串转换后进行调制，然后在双芯传送线上发送；而接收端对收到的信息进行解调，然后经串/并转换使数据复原，3．过程I/O连接的通信方式：利用计算机的输入/输出接口的功能传送数据的4．高速数据通道连接的通信方式：采用二进制串行高速传送的方式，它在高速数据通信指挥器的控制下，对要通信的计算机存进行直接存储器存取操作，实现数据通信，5 数据传输原理在分散控制系统中，各功能站处理的信号均为二进制数据信息，这些由“0”和“1”组成的数据信息，最普通且最简单的方法是用一系列电脉冲信号来表示。具有固有频带且未经任何处理的始电脉冲信号，称为：“基带信号”。 6 数据信息的传输有两种基本形式1、基带传输，即直接利用基带信号进行传输；2、频带传输，即将基带信号用交流或脉冲信号调制后再传输。（一）基带传输 1．基带信息的几种表示法：（1）单极性波形（2）双极性波形（3）单极性归零波形（4）双极性归零波形（5）交替双极性归零波形 2 基带传输的特点：(1)基带信号传输，要求信道具有从直流到高频的频率特性。因此，在信息高速传输的NCS中，不能采用常规的传输介质，而应采用具有很高通频带的同轴电缆或光缆。(2)基带传输是按照数字信号波形的原样进行传输的，它不需要调制解调器，因而设备投资少，维护费用低。但信号传输距离有限，仅适用于较小围的数据传输。（二）频带传输（调制与解调）数据信号在模拟传输系统上远距离传输时，必须采用调制与解调手段。所谓“调制”，是在发送端用基带脉冲信号对载波波形的某个参数（如振幅、频率、相位）进行控制使其随基带脉冲的变化而变化，即把基带信号变换成适合于模拟传输系统传输的交流信号。所谓“解调”，是在接收端将收到的调制信号进行与调制相反的转换，使之恢复到原来的基带脉冲信号。1.常用的调制方式有三种：（1）振幅调制（2）频率调制，频率调制可分为两种形式：?相位连续调频信号?相位不连续调频信号（3）相位调制相位调制所产生的调制波称为“调相信号”，它可分为两种形式：?绝对移相调相信号?相对移相调相信号7 数据通信的技术指标1，数据传输速率——单位时间传送的信息量。数据传输中有三种速率：）数据信号速率：（2）调制速率：（3）数据传输速率 2．信道容量——信道所具有的最大传输能力 3.误码率——二进制码元在传输系统中被传错的概率。8.多路复用技术即把多路信号在一条信道上进行传输，以提高传输效率。常用的多路复用技术有1．频分多路复用（FDM）技术2．时分多路复用（TDM）技术9.同步技术是指接收端按照发送端所发送的每个码元的起止时间来接收数据，即收、发端的动作在时间上取得一致。第二节通信网络一、通信网络的概念通信网络，是将地理位置不