 Smart Grid 智能电网, 2013, 3, 59-67 http://dx.doi.org/10.12677/sg.2013.33011 Published Online June 2013 (http://www.hanspub.org/journal/sg.html) Design and Implementation of a Battery Management Emulation System* Miao Wa ng1, Junwei Cao1,2, Chao Wei1, Chao Lu3 1Research Institute of Information Technology, Tsinghua University, Beijing 2Tsinghua National Laboratory for Information Science and Technology, Beijing 3Department of Electrical Engineering, Tsinghua University, Beijing Email: jcao@tsinghua.edu.cn Received: Apr. 6th, 2013; revised: Apr. 28th, 2013; accepted: May 7th, 2013 Copyright © 2013 Miao Wang et al. This is an open access article distributed under the Creative Commons Attribution License, which permits unre- stricted use, distribution, and reproduction in any medium, provided the original work is properly cited. Abstract: Utilization of computer and internet technology for battery management systems is proposed in this paper, which is traditionally based on analog circuit and microcontroller. This brings greater security and longer life for the battery system and reduces hardware complexity and cost. This paper discusses design and implementation process of the battery management system which emulates an energy storage system that consists of a number of battery cells us- ing MATLAB Simulink. Monitoring and controlling the emulated battery system is implemented by software. The sys- tem provides web-based user interfaces to control emulated battery and visualizes the change of cell parameters in a friendly way. Experiments are carried out to verify system functions and to explore how to decide computer control period. Keywords: Battery Management; Simulink Emulation; Computer Control System; Ajax Technology 储能电池管理系统仿真平台的设计与实现* 王 淼1，曹军威 1,2，魏 超1，陆 超3 1清华大学信息技术研究院，北京 2清华信息科学与技术国家实验室，北京 3清华大学电机工程与应用电子技术系，北京 Email: jcao@tsinghua.edu.cn 收稿日期：2013 年4月6日；修回日期：2013年4月28 日；录用日期：2013 年5月7日 摘 要：本文提出了将计算机和互联网技术引入传统的基于模拟电路和微控制器的电池管理系统的想法，以此 为电池系统带来更高的安全性和更长的寿命，降低电池端硬件的复杂度和成本。本文讨论了电池管理系统的详 细设计和实现过程。系统通过MATLAB仿真工具Simulink 对由多个电池单元组成的储能系统进行仿真，并通 过计算机软件实现对仿真电池系统的监视与控制。在此基础上实现了在具体应用场景中通过 Web 页面对仿真电 池系统进行控制，并通过 Web 页面以友好的方式展示控制过程中电池参数的变化。最后通过实验对本系统的功 能进行了验证，证明了控制逻辑的正确性，并探讨了计算机软件控制周期的选择问题。 关键词：电池管理；Simulink 仿真；计算机控制系统；Ajax 技术 1. 引言 随着国家加大对下一代智能电网建设的投入，相 关技术的研究也逐渐成为热门。其中储能技术，特别 是电池储能技术因为具有储存不稳定可再生能源(如 风能，太阳能)所产生的电能的能力而受到重视[1]。但 是，电池储能系统的运作需要对电池进行管理来保证 *基金项目：国家 973 基础研究计划(2011CB302805 和2013CB 228206)；国家自然科学基金(61233016和51037002)。 Copyright © 2013 Hanspub 59  储能电池管理系统仿真平台的设计与实现 电池的安全和寿命。 经过近些年的发展，市场上已经有了一些比较成 熟的电池管理产品和解决方案。如美国Metric Mind 公司开发的Smooth Talk电动汽车电池管理系统、英 国REAP systems公司开发的 REAP 系列产品、美国 Manzanita Micro公司开发的 Mk3 Digital Regulator系 统等。这些产品的共性是多采用纯模拟电路或者简单 的数字控制器进行控制，极少引入计算机的控制[2]， 因此控制逻辑大多比较简单，不具有应用高级控制逻 辑的能力。而且，这些系统很少有能够与计算机交互 的接口。 本文提出的系统强调将计算机和互联网技术融 入到电池管理系统的设计当中，由计算机完成复杂的 控制逻辑运算，为电池系统带来更高的安全性和更长 的寿命，而且可以降低电池端硬件的复杂度，降低成 本。此外，由于引入了互联网，该系统能够支持通过 Web 访问的方式远程控制储能电站，提高了电池管理 系统的使用方便性。系统通过 MATLAB 仿真工具 Simulink 对多个电池单元组成的储能系统进行仿真， 并通过计算机软件实现对仿真电池系统的监视与控 制。在此基础上利用最新的Web 技术实现了风储互补 和电池平衡两个主要应用的仿真和演示。通过设计和 运行实验验证了系统控制逻辑的正确性和可用性，并 进一步探讨了计算机软件控制周期的选择问题。 2. 储能电池管理系统设计 本文中的储能电池管理系统是一个 CPS (Cyber- Physical Systems[3-5])的典型应用，该系统通过软件模 拟由数量达到一定规模的电池单元串联组成的储能 系统，实现对电池细粒度、高实时性的充放电控制， 并且能够对电池平衡以及风储互补这两种具体的典 型应用提供支持。在系统中引入储能电池系统后，由 于电池单元在参数上的差异会随着使用逐渐放大，从 而严重影响整个储能系统的循环使用寿命，所以需要 对电池进行管理来保证电池的一致性[6,7]。本文的电池 管理系统提供了主动使得电池的充电程度(State of Charge，简 称SOC)保持一致的控制逻辑，在下文中将 此应用成为电池平衡。系统体系结构如图 1所示。 系统被分为了MATLAB 仿真模块，核心程序集， MySQL 数据库，WEB管理演示平台四个模块。 MATLAB仿真模块主要利用 MATLAB所包含的基于 MySQL数据库 核心程序集 MATLAB仿真模块 WEB管理演示平台 调用/终止 Figure 1. Architecture diagram of the system 图1. 系统体系结构图 建模的仿真工具 Simulink 中附带的电池模型模拟真实 的储能电池系统，能够输出电池的状态参数，并可接 受输入，根据输入改变状态参数；核心程序集负责电 池管理系统的核心计算，该模块包含三个独立的程 序，分别实现数据获取、更新和进程监控，风储互补 应用中的相关控制和风电出力–负载曲线模拟以及 电池平衡应用中的相关控制；MySQL 数据库用于存 储实时更新的电池参数、用户信息，以及核心程序集 的状态参数和辅助数据；Web 管理演示平台用于为使 用者提供一个友好的电池管理系统入口，不同角色的 用户可以方便实时地通过此模块了解系统的运行状 态，并发出相应的指令。系统管理员可以通过此平台 进行主要应用的演示。各个模块处理独立的功能，在 协商好接口设计之后单独实现，互不干扰。下面详细 描述各个模块的问题和相关设计。 2.1. MATLAB仿真模块的设计 2.1.1. 电池仿真的设计 电池仿真通过Simulink 提供的电池模型来完成， 该模型解决了电池充放电特性模拟的问题。考虑到演 示系统的规模，将电池单元的数量设定为 10。在该系 统中电池模型的主要参数设定如表 1所示。 Copyright © 2013 Hanspub 60  储能电池管理系统仿真平台的设计与实现 Table 1. Main parameters of Simulink battery model 表1. Simulink电池模型主要参数 参数 单位 参数值 Battery Type Lead-Acid Nominal Voltage V 2 Rated Capacity Ah 7 Initial State-of-Charge % 60 Maximum Capacity Ah 7.2917 Fully Charged Voltage V 2.0776 Nominal Discharge Current A 1.4 Internal Resistance Ohms 0.0028571 Capacity @ Nominal Voltage Ah 2.1719 Exponential Zone [Voltage, Capacity] V, Ah [2.0362, 0.023333] 2.1.2. 外部接口的设计 基于简化接口的设计原则，MATLAB仿真模块以 纯文本的方式进行输入和输出。其中输入文件被定义 为包含 10个整数的数组，用于控制电池的充放电， 其中每个数字对应一个电池单元，数字的具体含义如 表2所示。 当所有控制位均为 3时，将由 MATLAB 仿真模 块进行电池平衡控制。与之对应的是软件平衡，由核 心程序进行细粒度的充放电控制来达到电池平衡的 目的。如此设计仿真模块的输入实现了对硬件平衡和 软件平衡的同时支持。输出文件被定义为3 × 10 的浮 点数组，用于传递电池的参数，包括电池单元的 SOC、 电压和电流。 2.2. 核心程序集的设计 核心程序集包括三个主要模块，一是把MATLAB 仿真模块产生的实时数据采集起来并送入数据库中 的UPDATE模块，还有用来完成风储互补和电池平衡 两个应用中的控制工作的 WIND 和EQUALIZATION 模块。 实现 UPDATE 程序时，应选取合适的数据采样的 时间间隔 Tu，Tu与产生电池参数的时间间隔Tm之间 应满足 Tu >> Tm的关系，从而保证数据的更新能够满 足上层应用的需要，又不至于耗费大量的计算能力。 本文在后面的实验环节探讨如何选取最佳Tu，这里不 再赘述。同时为了方便地进行实验，应当支持自定义 Table 2. The control commands of MATLAB simulati on module 表2. MATLAB仿真模块控制命令定义 命令 别名 含义 0 IDLE 空闲(停止充放电) 1 DISCHARGE 放电 2 CHARGE 充电 3 EQUALIZATION 硬件平衡 Tu。 WIND 程序为风储互补应用提供计算支持。 WIND 程序的功能之一是在较短的时间内模拟一天 24 小时风力发电场的出力与负载状况。MySQL数据 库预先存储了100 组来自真实风电场在某个24 小时 内的出力–负载数据，WIND 程序将以自定义的时间 间隔(设为Tw，默认为 1秒)从数据库中获取一组新的 出力–负载数据，这样就能实现在 Tw × 100 的时间内 模拟了风电场24 小时的出力与负载状况。 在每次获取一组新的出力–负载数据 之后，WIND 程序需要对当前状态做出判断，然后对 MATLAB仿 真模块输出控制命令。 EQUALIZATION 程序为风储互补应用提供计算 支持，功能比较单一，只需对电池进行平衡控制。 EQUALIZATION程序需要实现硬件平衡和软件平衡 两种控制模式，并通过命令行参数的形式确定采用哪 种模式。此外，EQUALIZATION 程序也采用固定时 间间隔的控制模式，设时间间隔为 Te。由于其控制命 令是根据数据库中的数据得出的，而数据库中的数据 更新周期为 UPDATE 程序的更新周期，即 Tu。如果 取Te < Tu，则会出现多组控制命令是根据同一组数据 得出的，没有意义；如果取 Te > Tu，则会造成某些组 的数据被略过，也就是说 UPDATE 程序浪费了计算资 源。所以，在实践中，应当取Te = Tu。 2.3. MySQL数据库设计 数据库模块的存在是为核心程序集和Web 管理 演示平台提供一个数据的“桥梁”。在数据库中我们 分别设计了以下几张表：Battery 数据表用于存储电池 组的状态参数；Wind 数据表用于存储 100组出力–负 载参数；User 数据表用于存储用户信息，辅助 WEB 管理演示平台实现简单的用户管理功能；还有两个用 于存储核心程序集运行状态的数据表，分别为equal_ Copyright © 2013 Hanspub 61  储能电池管理系统仿真平台的设计与实现 Copyright © 2013 Hanspub 62 status 和wind_time。这两个数据表都只包含一个字段， 存储一个单一的值。其中，equal_status只存储 1条记 录，用来表示 EQUALIZATION 程序正在运行中或者 尚未运行；wind_time 也只存储1条记录，用来记录 WIND 程序在上一次运行结束时执行到了哪一条出力 –负载状态。 上述流程中最核心的部分是控制电池的部分。该 部分的计算完全由电池单元与充放电控制模型进行， 共有 10 个这样的模型，各模型彼此相同。该模型是 通过 Simulink 的模型设计工具实现的，如图 4所示。 3.2. 核心程序集的实现 核心程序集用来实现对 MATLAB 仿真模块的监 视与控制。在实现核心程序的过程中，为了使程序的 2.4. Web管理演示平台 Web 管理演示平台是整个系统的最前端，在实现 功能的同时还要考虑界面用户体验的设计。图 2中展 示了管理员权限的用户所能使用的功能项。导航栏的 下方根据具体功能需要，以及当前应用的运行状态， 动态生成各功能页面的菜单。数据图表统一使用开源 项目 Open Flash Chart的柱状图和折线图，尺寸根据 页面需要确定。为了加强风储互补和电池平衡两个应 用的演示效果，在页面中加入动态示意图。当应用尚 未启动时，示意图处于静止状态。当应用处于运行状 态时，示意图处于动态的状态，并能根据系统状态发 生变化。 Figure 2. The navigation bar: WEB management platform 图2. WEB 管理演示平台导航栏设计 开始 是否终止 是否终止 读取控制信息 读取控制信息 是否完整 是否完整 控制电池 控制电池 输出电池状态 输出电池状态 结束 否 是 否 是 3. 储能电池管理系统的实现 3.1. MATLAB仿真模块的实现 MATLAB仿真模块实现电池状态的实时仿真，能 够接受控制命令并发送电池单元的状态。该模块的输 入与输出统一由一个自定义的S-function 处理，电池 状态参数由基于模型设计的电池单元组与附加电路 进行计算。仿真模块的整体运行流程如图 3所示。 Figure 3. The simulative process of MATLAB 图3. MATLAB 仿真的运行流程 Figure 4. The battery sells and the model of charge-discharge 图4. 电池单元与充放电控制模型  储能电池管理系统仿真平台的设计与实现 结构更清晰，对一些公共的对象进行了封装[8]。下面 分别描述一下各个子程序的实现。 3.2.1. UPDATE程序的实现 UPDATE 程序实现了将 MATLAB 仿真模块产生 的参数更新到MySQL 数据库中，并监控 WIND 和 EQUALIZATION的运行状态，确保系统在没有应用 运行时对仿真模块发出IDLE(空闲)命令。UPDATE 程 序的流程如图 5所示。由于UPDATE 需要在后台一直 运行，所以被设计成死循环，当通过停止脚本杀死 UPDATE 程序的进程时，UPDATE程序才能结束。 3.2.2. WIND程序的实现 WIND 程序实现了按照时间序列读取出力–负载 状态，然后根据状态对 MATLAB 仿真模块发出控制 命令。WIND程序的流程如图 6所示。 3.2.3. EQUALIZATION程序的实现 EQUALIZATION 程序实现了根据电池各个单元 的当前状态，对 MATLAB 仿真模块发出平衡控制命 令，分硬件平衡和软件平衡两种。EQ UALI ZATION 程序的流程如图 7所示。 getControlStr() 方法遍历当前所有电池单元的 SOC 参数，求得平均值，并按照表 3为每一个电池单 Figure 5. The process of UPDATE 图5. UPDATE 程序流程 是否到下一周期 否 是 时间序列加1 开始 获取配置 时间序列>100 结束 否时间序列置0 是 获取序列对应参数 出力>负载 设置充电控制信息 是 设置放电控制信息 否 writeToPath () Figure 6. The process of WIND 图6. WIND 程序流程 Table 3. The decision table of getControlStr() 表3. getControlStr()方法的决策表 条件 命令 MAX 2 diff i SOC SOC CHARGE(充电) MAX MAX 22 diff diff i SOCSOC SOC IDEL(空闲) MAX 2 diff i SOC SOC DISCHARGE(放电) 元设置控制信息。其中SOCi表示第i个电池单元的 SOC 参数，SOC 表示当前所有电池单元 SOC的平均 值，MAXdiff 表示最大平衡差异。 isEqualizationRequired()方法遍历当前所有电池 单元的 SOC参数，求得最大值与最小值，然后计算 最大值减去最小值，并与最大平衡差异(所允许的最大 电池 SOC 差异)比较，如果前者小于后者，则认为电 Copyright © 2013 Hanspub 63  储能电池管理系统仿真平台的设计与实现 是 硬件平衡 打印无需平衡提示 否 软件平衡 writeToPath () 平衡类型 是 getFromDB () isEqualization Required () 设置平衡控制信息 结束 设置运行状态为0 getControlStr () 开始 获取配置 是否到下一周期 设置运行状态为1 否 Figure 7. The process of EQUALIZATION 图7. EQUALIZATION 程序流程 池已经达到平衡状态，返回 false，表示不需要进行电 池平衡；否则认为电池尚未达到平衡状态，返回 true， 表示仍需要电池平衡。 3.3. WEB管理演示平台的实现 3.3.1. 电池状态页面的实现 在电池状态页面当中，实现了对当前电池状态参 数的动态更新显示。页面将以 1秒为时间周期，对页 面中的 Open Flash Chart[9]中的数据进行更新。此外， 用户可以在电压，电流，SOC，电压和 SOC 几种参数 组合中选择一种显示，如图 8所示。 为了实现该页面的效果，首先需要通过Open Flash Chart 正确显示电池参数，其次是通过Ajax[10]对 图表进行异步刷新，最后通过 JavaScript 的setInterval 方法实现自动异步刷新。本系统统一使用 data.php[11] 4 3.6 3.2 2.8 2.4 2 1.6 1.2 0.8 0.4 0 100 90 80 70 60 50 40 30 20 10 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 电池 ID 时间 2010/06/06 23:31:19 电压 SOC百分比 Figure 8. The page layout of battery status 图8. 电池状态页面效果图 作为所有图表的数据来源。 3.3.2. 电池平衡页面的实现 由动态菜单、电池 SOC参数图表和动态示意图 Copyright © 2013 Hanspub 64  储能电池管理系统仿真平台的设计与实现 [12,13]组成，其实现如图 9所示。 3.3.3. 风储互补页面的实现 风储互补页面与电池平衡页面类似，由动态菜 单，动态示意图，电池SOC 参数图表，以及出力– 负载曲线图组成。其中，前三部分的实现与电池平衡 页面中的对应部分的实现类似。出力–负载曲线图能 够根据时间变化不断生长，系统默认时间间隔为 1秒 (代表 0.24 小时)，图10 是系统运行到第 92 秒时的出 力–负载曲线。 4. 系统实验分析 本文提出的储能电池管理系统的设计目的是探 索将计算机和互联网技术引入电池管理系统的可行 性。我们将通过实验对系统各模块能否实现统一功能 进行验证，并在此基础之上，通过实验探讨软件离散 化的控制能否与模拟电路连续的控制达到相同的效 果，以及为了达到相同的效果需要将系统控制周期设 定在什么范围内。 4.1. 功能验证实验 实验的目的在于验证风储互补和电池平衡两个 应用是否能够按照拟定的逻辑对电池进行控制。其 中，对风储互补的验证实验采用的方案是：完整运行 100 秒的风储互补应用，采集 10 个电池单元在每一秒 的SOC 参数平均值，绘制成折线图，然后与出力– 负载曲线进行比较，考察系统是否按照出力–负载状 况成功地对电池进行控制。 Figure 9. The page layout of battery balance 图9. 电池平衡页面效果图 Figure 10. Curve: output-load 图10. 出力–负载曲线效果图 Copyright © 2013 Hanspub 65  储能电池管理系统仿真平台的设计与实现 对电池平衡的验证实验采用的方案是：预先设定 10 个电池单元的SOC 参数，使各电池的 SOC 参数具有 较大差异。设定系统控制周期Tu(Te)为200 毫秒，最 大平衡差异MA X diff为1%。然后以软件平衡的方式运 行电池平衡应用，记录每一秒的SOC 参数的最大值 与最小值的差值，直到系统达到平衡状态。最后将差 值和 MAXdiff 绘制成折线图进行比较，考察差值是否 在逐渐向MAX diff靠近。 风储互补实验结果如图 11所示。 从图中可以看出，当出力大于负载时，电池各单 元充电；当出力小于负载时，电池各单元充电放电。 也就是说电池单元的 SOC 参数的平均值是随着出力– 负载状况变化的，这就说明了 WIND 程序成功地对电 池进行了控制。有一点值得注意，在应用开始阶段和 出力曲线和负载曲线交汇的地方，电池单元平均 SOC 的变化会滞后3~4 个周期，经过分析，这种滞后现象 的产生并非由于控制命令不能及时产生或是及时传 达到 MATLAB仿真模块，而是因为仿真模块进行充 放电转换时需要3~4 个周期的时间，而这与真实的储 能电池系统的情况是一致的。 电池平衡实验结果如图12 所示。 电池平衡的执行过程持续了94 个周期，也就是 18.8 秒。从上图可以看出，电池单元间 SOC 的最大 差异从大约 20%逐渐向 MAXdiff靠近，最终成功地达 到了平衡条件。该实验说明了当系统控制周期 Tu取 200 毫秒，最大平衡差异 MAXdiff取1%时，软件控制 的频率是符合要求的。但是是否是最优的，将在下面 探讨。 Figure 11. The results of the wind power and energy storage com- plementarity 图11. 风储互补实验结果 4.2. 控制周期实验 我们在前面曾讨论了控制周期的选取问题，如果 取较小的控制周期，则会带来更高的控制频率，控制 效果也更好。相反，如果取较大的控制周期，则会降 低对计算机硬件的要求，但是控制效果将会变差，甚 至无法及时对系统的变化做出反应。 为了量化控制效果，在实验中引入了对照组实现 ——硬件平衡。所谓硬件平衡，即在 MATLAB 仿真 模块中实现平衡控制逻辑，这样，控制频率与 MATLAB的仿真频率是一致的，因此可以认为硬件平 衡是实时的。将在同样初始条件下的硬件平衡时间设 为th，软件平衡时间设为ts，如 果ts ≤ 1.3 × th，则 认 为 软件控制的效果是可以接受的。 在实验中，将从Tu = 200 ms 开始进行测试，然后 逐级增加Tu，每次记录 ts，直到 ts > 1.3 × th为止。测 试的结果如图13 所示。 从上面的折线图中可以看出，硬件平衡始终保持 稳定的时间。对于软件平衡，当Tu ≤ 1200 ms 时，软 件平衡所需要的时间与硬件平衡时间保持一致。而当 Tu ≥ 1400 ms时，平衡所需要的时间剧烈增大，迅速 Figure 12. The results of battery balance 图12. 电池平衡实验结果 Figure 13. The results of c o n t rol cycle 图13. 控制周期测试结果 Copyright © 2013 Hanspub 66  储能电池管理系统仿真平台的设计与实现 破坏了平衡效果可以令人接受的条件。因此，对于本 系统当前的设定来说，将系统控制周期设定为 1200 毫秒是综合考虑控制效果和经济性的最佳选择。补充 一组对 Tu = 2000 ms 的情况所做的实验，达到平衡条 件所需要的时间如表 4所示，从中可以看出，达到平 衡所需要的时间呈高度的随机性，甚至出现了超过 200秒仍未达到平衡被手动终止的情况(在表中用 N/A 表示)。 取其中第 2次的数据，绘制成形如图 14所示的 SOC 最大差异与 MAXdiff 的对照图。 从图 14 中可以看出，SOC最大差异始终在 MAXdiff上方波动，直到 SOC 最大差异“很幸运”地 落入 MAXdiff 下方才能结束平衡控制。产生这种情况 的原因是控制周期过长，在当前周期应当充电的电池 单元在下一个周期开始的时候其SOC 早已超过平均 值；同理，在当前周期应当放电的电池单元在下一个 周期开始的时候其 SOC已经大大低于平均值，所以 就造成了图 14中的情况。解决这个问题的方法是减 小控制周期或者提高MA Xdiff(放松收敛条件)。前者需 要更高的计算机性能，后者需要牺牲控制的精确度。 5. 结论 本文作为一种将计算机和互联网技术引入传统 的基于模拟电路和微控制器的电池管理系统的探索 Table 4. The balance time of Tu = 2000 ms 表4. Tu = 2000 ms时平衡所需时间 次序 1 2 3 4 5 6 7 8 平衡时间(秒) 20 74 56 48 N/A 102 N/A24 Figure 14. The second experiment results of Tu = 2000 ms 图14. Tu = 2000 ms第2次实验数据 和尝试，提出了储能管理系统演示与仿真平台。在分 析现有电池管理系统的共性的不足和限制基础之上， 结合储能系统的具体需求，提出了由计算机对电池单 元进行细粒度的监视与控制的电池管理系统，并将给 予web 的管理演示平台引入到系统的设计中，提高了 使用系统的方便性。利用 MATLAB仿真工具 Simulink 的模型库，设计并实现了具有统一输入和输出端口的 电池储能系统仿真模块，能够实时地输出电池单元的 电压、电流、SOC参数，并能根据输入对电池单元进 行独立的充放电控制。实现了风储互补和电池平衡两 个主要应用的仿真与演示，系统各模块能协调统一地 实现系统整体的功能。最后通过实验验证了系统控制 逻辑的正确性和可用性。在此基础上，探讨了计算机 控制系统中如何设计控制周期的问题，通过设计实验 成功获得了本系统的最佳控制周期。 未来将进一步研究如何将计算与物理过程更加 紧密地结合在一起，以提高物理系统的安全与性能， 解决传统物理系统在应用上的一些障碍。 参考文献 (References) [1] 陈树勇, 宋书芳, 李兰欣等. 智能电网技术综述[J]. 电网技 术, 2009, 33(8): 1-7. [2] 互动百科. 计算机控制系统[URL]. http://www.hudong.com/wiki/计算机控制系统 [3] Y. Tan, S. Goddard and L. C. Pérez. A prototype architecture for cyber-physical systems. ACM SIGBED Review, 2008, 5(1): 1-2. [4] E. A. Lee. Cyber-physical systems—Are computing foundations adequate? In: Position Paper for NSF Workshop on Cyber- Physical Systems: Research Motivation, Techniques and Road- map, 16-17 October 2006, Austin: 9. [5] 何积丰. Cyber-physical systems [J]. 中国计算机学会通讯, 2010, 6(1): 25-29. 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