The integration of control systems with wireless communication networks has gainedsignificant popularity, leading to the emergence of wireless networked control systems(WNCS). WNCS comprises wireless devices such as sensors, actuators, andcontrollers that work together to ensure system stabilizability. However, communicationamong these wireless devices often relies on relay nodes, which presents a challengein guaranteeing system stabilizability due to potential failures caused by natural eventsor malicious activities targeting and disabling these nodes. This study proposes an approach to enhance the resilience of wireless sensor networks(WSNs) utilizing the WirelessHART communication protocol. The objective is to designthe WSNs and controller that can ensure stabilizability, even in the specific number ofrelay node failures. The study employs two key methodologies: firstly, the analysis ofconditions such as controllability, observability, solvability of fault detection andisolation, and the associated requirements to guarantee system stabilizability. Secondly,MATLAB simulations are employed to test the proposed system. By combiningtheoretical analysis and practical simulations, the study provides valuable insights anddesign strategies that contribute to the advancement of WNCS, enabling their reliabilityand stability in the face of potential relay node failures. / Integrationen av styrsystem med trådlösa kommunikationsnätverk har blivit mycketpopulär, vilket har lett till framväxten av trådlösa nätverksstyrningssystem (WNCS).WNCS omfattar trådlösa enheter som sensorer, aktuatorer och styrenheter som arbetartillsammans för att säkerställa systemets stabilisering. Kommunikationen mellan dessatrådlösa enheter förlitar sig emellertid ofta på relänoder, vilket utgör en utmaning föratt garantera systemets stabilisering på grund av potentiella fel orsakade av naturligahändelser eller skadliga aktiviteter som riktar sig mot och inaktiverar dessa noder. Denna studie föreslår ett tillvägagångssätt för att förbättra motståndskraften hos trådlösasensornätverk (WSNs) med hjälp av kommunikationsprotokollet WirelessHART. Måletär att utforma WSN och styrenheter som kan säkerställa stabilisering även vid ettspecifikt antal relänodfel. Studien använder sig av två huvudsakliga metoder: för detförsta analys av villkor såsom styrbarket, observerbarheten, lösbarheten hos felupptäcktoch isolering metod och de tillhörande kraven för att garantera systemets stabilisering.För det andra används MATLAB-simuleringar för att testa det föreslagna systemet.Genom att kombinera teoretisk analys och praktiska simuleringar ger studien värdefullainsikter och designstrategier som bidrar till framsteg inom WNCS, vilket möjliggörtillförlitlighet och stabilitet även vid potentiella fel på relänoder.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:UPSALLA1/oai:DiVA.org:uu-513048 |
| Date | January 2023 |
| Creators | Iftikhar, Rana Faheem |
| Publisher | Uppsala universitet, Avdelningen för systemteknik |
| Source Sets | DiVA Archive at Upsalla University |
| Language | English |
| Detected Language | Swedish |
| Type | Student thesis, info:eu-repo/semantics/bachelorThesis, text |
| Format | application/pdf |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
| Relation | UPTEC IT, 1401-5749 ; 23020 |
Page generated in 0.0021 seconds