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《集散控制系統(tǒng)課程設計》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關內(nèi)容在學術論文-天天文庫。
1、集散控制系統(tǒng)實驗報告班級：電0802-2班姓名：**學號：********—3—實驗題目分布式網(wǎng)絡伺服控制系統(tǒng)實驗目的：1．熟悉TureTime仿真軟件的安裝和基本使用操作；2．熟悉網(wǎng)絡控制系統(tǒng)的仿真；3．分析網(wǎng)絡流量和調(diào)度策略對分布式網(wǎng)絡控制系統(tǒng)時延和控制性能的影響。實驗內(nèi)容：設直流伺服系統(tǒng)的連續(xù)時間傳遞函數(shù)為：，采用四個計算機節(jié)點來實現(xiàn)該系統(tǒng)，一個時間驅動的傳感器節(jié)點周期性地對過程進行采樣，并通過網(wǎng)絡把采樣結果送到控制器?？刂乒?jié)點計算控制信號并把結果送到執(zhí)行器節(jié)點，產(chǎn)生連續(xù)執(zhí)行結果。還有一個節(jié)點模擬網(wǎng)絡中的額外
2、流量，并在控制器節(jié)點運行高優(yōu)先級的任務模擬網(wǎng)絡節(jié)點的任務分配。實驗步驟：1．安裝TrueTime仿真軟件包，設置系統(tǒng)環(huán)境變量，運行Matlab初始化命令；2．根據(jù)$DIR/examples/simple_pid/matlab中的直流伺服過程PID控制的實例，熟悉Truetime的仿真操作；3．按照試驗內(nèi)容建立仿真系統(tǒng)，給出Simulink仿真框圖；4．首先考察沒有額外網(wǎng)絡流量，而且控制器節(jié)點也沒有額外任務的情況，觀察系統(tǒng)運行的延遲時間和控制性能，給出相關結果;5．打開額外網(wǎng)絡流量，而且控制器節(jié)點也增加額外任務，采用
3、兩種不同的網(wǎng)絡協(xié)議，和兩種不同的調(diào)度策略，觀察系統(tǒng)運行延遲時間和控制性能，給出相關結果并分析原因。實驗結果與分析：1分布式網(wǎng)絡伺服控制系統(tǒng)仿真框圖如下:—3—2仿真結果及分析:2.1設額外網(wǎng)絡流量為零(BWshare=0.0)，且控制器節(jié)點也沒有額外任務的情況下，選擇網(wǎng)絡協(xié)議為：CSMA/AMP(CAN),調(diào)度策略為‘prioFP’，其輸入,輸出曲線如下圖所示:延遲時間為0.03s，超調(diào)量為20%，上升時間約為0.05s，調(diào)整時間約為0.11s，控制性能好.2.2設額外網(wǎng)絡流量為0.1(BWshare=0.1)，且
4、控制器節(jié)點增加額外任務的情況下，選擇網(wǎng)絡協(xié)議為：CSMA/AMP(CAN),調(diào)度策略為‘prioFP’，其輸入,輸出曲線如下圖所示:延遲時間為0.03s，超調(diào)量為15%，上升時間約為0.05s，調(diào)整時間約為0.17s，控制性能較好.2.3設額外網(wǎng)絡流量為0.2(BWshare=0.2)，且控制器節(jié)點增加額外任務的情況下，選擇網(wǎng)絡協(xié)議為：CSMA/AMP(CAN),調(diào)度策略為‘prioRM’—3—，其輸入,輸出曲線如下圖所示:延遲時間為0.03s，超調(diào)量為20%，上升時間約為0.05s，調(diào)整時間約為0.15s，控制性
5、能較好.2.4設額外網(wǎng)絡流量為0.2(BWshare=0.2)，且控制器節(jié)點增加額外任務的情況下，選擇網(wǎng)絡協(xié)議為：RoundRobin,調(diào)度策略為‘prioFP’,其輸入,輸出曲線如下圖所示:延遲時間為0.035s，超調(diào)量為50%，上升時間約為0.05s，調(diào)整時間約較長，控制性能差.2.5設額外網(wǎng)絡流量為0.2(BWshare=0.2)，且控制器節(jié)點增加額外任務的情況下，選擇網(wǎng)絡協(xié)議為：RoundRobin,調(diào)度策略為‘prioRM’，其輸入,輸出曲線如下圖所示:延遲時間為0.035s，超調(diào)量大于50%，上升時間約
6、為0.05s，調(diào)整時間較長，控制性能差.由以上四幅曲線圖可以看出,圖2.3和圖2.4曲線的超調(diào)量和調(diào)整時間明顯比圖2.1和圖2.2的數(shù)值大.因此當分布式網(wǎng)絡伺服控制系統(tǒng)的網(wǎng)絡協(xié)議選擇CSMA/AMP(CAN)時,其控制性能明顯比選擇RoundRobin網(wǎng)絡協(xié)議的系統(tǒng)好.同時,比較圖2.1和圖2.2(或圖2.3與圖2.4)的曲線,其曲線的分布相似.綜上所述,可以得出以下結論網(wǎng)絡協(xié)議的選擇對系統(tǒng)控制性能起決定性作用,而且對于同一網(wǎng)絡協(xié)議,選擇不同的調(diào)度策略對系統(tǒng)的控制性能影響較小.—3—
