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Collaborative Task-Oriented Communication-Control Co-Design for Wireless Networked Control Systems

delete2026-08-24
delete0
PRE
AI
L
Lei Zhang
M
Meng Zheng
韦
韦良 (Wei Liang)
C
Chuqing Wang
B
Bin Feng
L
Lin Chen
DOI:10.1109/tccn.2026.3726548delete
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摘要

摘要

En 中文
无线网络控制系统(WNCSs)由于其固有的灵活性和可扩展性,在工业应用中部署日益增多。然而,由于无线资源的限制以及恶劣和动态的工业环境,实现高性能协作任务仍然是一个重大挑战。为解决这些挑战,本文提出了一种面向协作任务的通信-控制协同设计(TC4)方法,该方法基于深度强化学习。为此,首先为每个子系统训练一个基于长短时记忆网络的估计模型,以在丢包发生时提供状态补偿。基于预训练的估计模型,设计了一个基于Transformer的总体WNCS协作控制模型,以捕捉子系统间的依赖关系。提出了一种两阶段课程学习策略,以增强控制模型的训练稳定性。为有效分配有限的无线资源,我们进一步开发了一种可扩展的调度模型,利用基于Transformer的架构和任务感知评分机制。因此,这些预训练模型的协同运行使总体WNCS能够有效执行指定的协作任务。在协作运输任务上的大量仿真表明,TC4在轨迹跟踪误差和队形误差方面优于基线方法。
Keyword:
Wireless networked control systems
collaborative task
communication-control co-design
deep reinforcement learning
transformer

期刊

I
IEEE Transactions on Cognitive Communications and Networking
IF:
7
论文数:
1.6K
被引数:
5.5K

机构

S
Shenyang Institute of Engineering
学者数:
581
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N
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被引数: 3.0W
M
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C
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学者数:
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