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《網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)時(shí)延在線測(cè)量及其補(bǔ)償方法研究》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫(kù)。
1、浙江工業(yè)大學(xué)碩士學(xué)位論文摘要網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)時(shí)延在線測(cè)量及其補(bǔ)償方法研究摘要隨著控制系統(tǒng)規(guī)模的日益擴(kuò)大以及網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的飛速發(fā)展，基于網(wǎng)絡(luò)的控制系統(tǒng)，由于具有連線少、可靠性高、易于擴(kuò)展以及能夠?qū)崿F(xiàn)信息資源的共享等優(yōu)點(diǎn)，正闊步進(jìn)入控制工程中，控制系統(tǒng)向著網(wǎng)絡(luò)化、集成化、分布化、節(jié)點(diǎn)智能化方向邁進(jìn)。但由于通信網(wǎng)絡(luò)的引入，使得控制系統(tǒng)中不可避免地出現(xiàn)諸如網(wǎng)絡(luò)誘導(dǎo)的時(shí)延、數(shù)據(jù)包多包傳輸、數(shù)據(jù)丟失，網(wǎng)絡(luò)資源調(diào)度等許多新問題。目前，網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)的分析與設(shè)計(jì)已成為控制界新的研究熱點(diǎn)。本文在介紹網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)基本問題及分析影響網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)中隨機(jī)時(shí)
2、延各因素的基礎(chǔ)上，研究了網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)時(shí)延在線測(cè)量和時(shí)延補(bǔ)償問題，構(gòu)建了嵌入式以太網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)控制實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)，在此平臺(tái)上實(shí)現(xiàn)了本文提出的基于硬件的在線時(shí)延測(cè)量方法，并將本文提出的時(shí)延補(bǔ)償算法用于直流電機(jī)控制。主要工作如下：(1)比較詳細(xì)地介紹了網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)的一些基本概念、存在問題及目前的研究現(xiàn)狀。(2)介紹了影響網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)中隨機(jī)時(shí)延的各種因素，包括MAC層的CSMA協(xié)議、傳輸層協(xié)議、多任務(wù)共享單CPU導(dǎo)致任務(wù)釋放時(shí)間不確定等引起的時(shí)延，通過仿真驗(yàn)證了隨機(jī)時(shí)延對(duì)控制性能的影響。在分析占先式實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)和傳統(tǒng)編程方法對(duì)多任務(wù)調(diào)度的基
3、礎(chǔ)上，得出在硬件環(huán)境一定的情況下，采用實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)將會(huì)明顯減少數(shù)據(jù)處理時(shí)延。鑒于占先式實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)pC／OS—II優(yōu)異的性能及源碼公開、浙江工業(yè)大學(xué)碩士學(xué)位論文摘要移植簡(jiǎn)單等特點(diǎn)，本文選用pC／OS．II操作系統(tǒng)來實(shí)現(xiàn)任務(wù)調(diào)度。(3)構(gòu)建了一個(gè)嵌入式以太網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)控制實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)，包括負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)采集、以太網(wǎng)數(shù)據(jù)傳輸及控制量輸出的嵌入式測(cè)控節(jié)點(diǎn)，負(fù)責(zé)控制算法運(yùn)算的嵌入式ARM控制服務(wù)器。在測(cè)控節(jié)點(diǎn)及嵌入式ARM服務(wù)器上成功移植了實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)pC／OS．II，實(shí)現(xiàn)了TCP／IP協(xié)議棧，根據(jù)測(cè)控節(jié)點(diǎn)和控制服務(wù)器端實(shí)際情況合理劃分任務(wù)及其
4、優(yōu)先級(jí)，保證數(shù)據(jù)處理的實(shí)時(shí)性。(4)在分析以太網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)中隨機(jī)時(shí)延構(gòu)成的基礎(chǔ)上，提出了一種在以太網(wǎng)中不存在同步時(shí)鐘的情況下，基于硬件的在線時(shí)延測(cè)量方法，并在本文設(shè)計(jì)的網(wǎng)絡(luò)控制實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)上實(shí)現(xiàn)。實(shí)驗(yàn)表明本方法測(cè)量的時(shí)延與RRT方法測(cè)量的結(jié)果相比較達(dá)到較高的精度。(5)為了克服以太網(wǎng)中隨機(jī)時(shí)延對(duì)控制性能的影響，在介紹了一種基于動(dòng)態(tài)修正預(yù)測(cè)模型的時(shí)延補(bǔ)償方法的基礎(chǔ)上，針對(duì)此方法的局限性——隨機(jī)時(shí)延只能小于一個(gè)采樣周期及動(dòng)態(tài)修正預(yù)測(cè)模型而導(dǎo)致計(jì)算量急增，從不同的角度提出了時(shí)延補(bǔ)償方法——基于對(duì)象一步(多步)輸出預(yù)測(cè)的時(shí)延補(bǔ)償方
5、法，通過基于Truetime的仿真和在局域網(wǎng)內(nèi)對(duì)直流電機(jī)的控制實(shí)驗(yàn)，驗(yàn)證了本方法的有效性。(6)論文最后對(duì)研究工作做了一個(gè)簡(jiǎn)要的總結(jié)，并提出了需要進(jìn)一步解決的若干問題。關(guān)鍵詞：網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)，嵌入式實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)，時(shí)延在線測(cè)量，時(shí)延補(bǔ)償，一步(多步)預(yù)測(cè)輸出，動(dòng)態(tài)模型修正Ⅱ浙江工業(yè)大學(xué)碩士學(xué)位論文ABSTRA(了RESEARCHOFSTOCHASTICTIM匝DELAYCOⅣ田ENSATIONBASEDONONLINEDELAY-MEA趴瓜EMEl呵TFORNETWORKEDCONTROLSYSTEMSABSTRACTWit
6、hincreasingcomplexityofcontrolsystemsandfastdevelopmentofnetworktechnologies，controlsystemsbasedonnetworksarewidelyappliedinthemodemindustrycontrolduetoitsadvantagesoflesswires，hi曲reliability,goodflexibilityandshareofinformmionresources，etc．Controlsystemsdevelopt
7、owardtobenetworked，integrated，distributed，intelligent．Thecontrolsystemisloopedvianetwork，andsomenewissuesappearduetothelimitednetworkbandwidth，suchasstochastictimedelay,multiple-packettransmission，data-packetsdropoutandnetworkscheduling．Atpresent，theresearchofnet
8、workedcontrolsystemsbecomesafocusincontrolengineering．Thenewmethodsofonlinestochastictimedelaymeasurementanditscompensationinthenetworkedcontrolsystemarestudie
