软件定义智能控制系统未来发展展望

doi:10.12068/j.issn.1005-3026.2025.20250079

摘要/Abstract

摘要：

本文综述了软件定义控制系统研究现状并分析了控制系统在工业革命中的作用和发展状况，提出了软件定义控制系统的智能化发展方向.通过软件定义端边云协同的PID（比例-积分-微分）整定智能系统案例，表明将工业人工智能、工业互联网等新一代信息技术与软件定义控制系统紧密融合与协同,为发展软件定义智能控制系统开辟了新途径.最后，针对软件定义控制系统存在的难题和软件定义控制系统智能化存在的难题，提出了软件定义智能控制系统的主要研究方向.

关键词: 虚拟PLC（可编程逻辑控制器）, 软件定义控制系统, AI驱动的工业控制, 软件定义智能系统

Abstract:

The current state of research on software-defined control systems was reviewed， and the role and development of control systems throughout the industrial revolutions were analyzed. The intelligent development direction for software-defined control systems was proposed. The case study of a software-defined end-edge-cloud collaborative PID（proportional-integral-derivative） tuning intelligence system was presented， which demonstrates that the tight conjoining and coordination between industrial artificial intelligence， industrial Internet， and other new-generation information technologies with software‐defined control systems has opened up a new way for the development of software-defined intelligent control systems. Finally， the principal research directions for software-defined intelligent control systems were pointed out by considering the challenges faced by software-defined control systems and those specific to their intelligent transformation.

Key words: virtual PLC（programable logic controller）, software?defined control system, AI-driven industrial control, software?defined intelligent system

中图分类号:

TP 273⁺.5

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图/表 6

图1 控制系统在工业革命中的作用和发展状况

Fig.1 Role and development of control systems throughout industrial revolution

图2 工业智能控制系统结构图

Fig.2 Structure diagram of industrial intelligent control system

图3 软件定义的智能控制系统结构

Fig.3 Structure of software-defined intelligent control system

图4 软件定义的智能控制系统研究实验平台

Fig.4 Research experiment platform for software-defined intelligent control system

图5 本文方法与文献[40]方法的输入输出对比曲线（a）—输出；（b）—控制输入；（c）—负载干扰.

Fig.5 Input and output comparison curves between proposed method and method in reference [40]

图6 PID参数自优化前后控制效果对比曲线(a)—被控输出；（b）—控制输入；（c）—干扰.

Fig.6 Comparison curve of control effect before and after self-optimization of PID parameters

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