智能制造导论-p298.pdf - 第79页
2.4.2 结构体系 众所周知，自然界中的各种物理量的变化绝大多数是连续的，或者说 是模拟的，而信息空间则是数字的，充斥着大量离散量。从物理空间 到信息空间的信息流动，首先必须通过各种类型的传感器将各种物理 量转变成模拟量，再通过模拟数字转化器变成数字量，从而为信息空 间所接受。因此，从这个意义上说，传感器网络也可视为 CPS 中的一 个重要的组成部分。 在现实环境中，大量的传感器以无线通信方式自组织成网络，协同完 成对物理环境或物理对…
2.4.2 结构体系
CPS体系结构的一般形式如图2-9所示，它由决策层、网络层和物理层
组成，决策层通过语义逻辑计算，实现用户、感知和控制系统之间的
逻辑耦合；网络层通过网络传输计算，连接CPS在不同空间与时间的
子系统；物理层体现的是感知与控制计算，是CPS与物理世界的接口。
2.4.2 结构体系
众所周知，自然界中的各种物理量的变化绝大多数是连续的，或者说
是模拟的，而信息空间则是数字的，充斥着大量离散量。从物理空间
到信息空间的信息流动，首先必须通过各种类型的传感器将各种物理
量转变成模拟量，再通过模拟数字转化器变成数字量，从而为信息空
间所接受。因此，从这个意义上说，传感器网络也可视为CPS中的一
个重要的组成部分。
在现实环境中，大量的传感器以无线通信方式自组织成网络，协同完
成对物理环境或物理对象的监测感知，传感器网络对感知数据做进一
步的数据融合处理，并将得到的信息通过网络基础设施传递给决策控
制单元，决策控制单元与执行器通过网络分别实现协同决策与协同控
制。
CPS是运行在不同时间和空间范围的闭环(多闭环)系统，且感知、决
策和控制执行子系统大多不在同一位置。逻辑上紧密耦合的基本功能
单元依存于拥有强大计算资源和数据库的网络基础设施，如Internet、
数据库、知识库服务器及其他类型数据传输网络等，能够实现本地或
者远程监测，并影响物理环境。
2.4.2 结构体系
CPS的基本组件包括传感器(Sensor)、执行器(Actuator)和决策控制单元
(Decision-making Control Unit)。其中，传感器和执行器是一种嵌入式
设备，传感器能够监测、感知外界的信号、物理条件(如光、热)或化
学组成(如烟雾)；执行器能够接收控制指令，并对受控对象施加控制
作用；决策控制单元是一种逻辑控制设备，能够根据用户定义的语义
规则生成控制逻辑。基本组件结合反馈循环控制机制如图2-8所示。