System för trådlös strukturstyrning (WSC) kan spela en avgörande roll för att skydda den civila infrastrukturen vid jordbävningar och andra naturkatastrofer. Sådana system representerar en föredömlig klass av cyberfysiska system som utför närloop-kontroll med hjälp av trådlösa sensornätverk. Befintlig WSC-forskning använder vanligtvis trådlösa sensorer installerade på små labbstrukturer, som inte kan fånga realistiska förseningar och dataförlust i trådlösa sensornätverk utplacerade på stora civila strukturer. Bristen på realistiska verktyg som fångar både cyber (trådlösa) och fysiska (strukturella) aspekter av WSC-system har varit ett hinder för cyberfysiska systemforskning för civil infrastruktur. Detta främjar den senaste tekniken genom följande bidrag. Först utvecklade vi Wireless Cyber-Physical Simulator (WCPS), en integrerad miljö som kombinerar realistiska simuleringar av både trådlösa sensornätverk och strukturer. WCPS integrerar Simulink och TOSSIM, en toppmodern sensornätverkssimulator med en realistisk trådlös modell sådd av signalspår. För det andra utförde vi två realistiska fallstudier som var och en kombinerade en strukturell modell med trådlösa spår som samlats in från verkliga miljöer. Byggnadsstudien kombinerar en referensbyggnadsmodell och trådlösa spår som samlats in från en flervåningsbyggnad. Brostudien kombinerar den strukturella modellen av Cape Girardeau bron över Mississippifloden och trådlösa spår som samlats in från en liknande bro (Jindobron) i Sydkorea. Dessa fallstudier belyser WSC:s utmaningar och begränsningarna i en traditionell strukturell kontrollmetod under realistiska trådlösa förhållanden. Slutligen föreslog vi en cyberfysisk samdesign för WSC som integrerar ett nytt holistiskt schemaläggningssystem (för avkänning, kommunikation och kontroll) och en optimal tidsfördröjningskontroll (OTDC) som avsevärt förbättrar den strukturella kontrollens prestanda.
WCPS REF ansluter Simulink och TOSSIM.
Realistic case studies of wireless structural control
{'venue': "ICCPS '13", 'journal': None, 'mag_field_of_study': ['Computer Science']}