基于ARM的网络控制系统仿真平台设计及控制算法研究.pdf

分类号◇警t。罨硕士学位论文密级题目:基于ARM的网络控制系统仿真平台设计及控制算法研究英文并列题目:TheDesignofARM·workedControlSystem研究生:壑要专业:控剑堡途量蕉制工程研究方向:邀△式丕筮星圆终控剑导师:绝查盛塾握指导小组成员学位授予日期答辩委员会主席江南大学地址:workedControlSystems,NCS)是将传感器,执行器和控制器通过公用数据网络连接的分布式控制系统,是网络通信技术与传统控制技术相结合的产物,由于其价格低廉,易于维护而在近年来得到了广泛关注。然而,传感信息和控制信息通过网络传输不可避免地给信息带来随机,时变的不确定时延。由于这种网络时延的存在,使得控制系统的动态性能变差,稳定性降低,给网络控制系统的分析和设计带来了困难。基于口协议的网络控制系统,尤其是基于Intemet的网络控制系统极大地拓展了传统网络控制系统的空间,Intemet网络的特点决定了这类网络控制系统具有与传统网络控制系统不同的特点,本文针对基于口协议,尤其是Intemet的网络控制系统开展了深入研究,取得了一些成果。同时针对目前网络控制系统研究重仿真,轻实践的缺点,设计了基于ARM的嵌入式网络控制系统实验平台,较好地解决了网络控制算法在真实网络上的验证问题。本文具体包括以下几个方面内容:1)介绍了课题研究背景和网络控制系统中存在的基本问题以及研究现状,针对基于Intemet的网络控制系统中存在的问题及研究现状作了简单介绍,同时介绍了本文的主要内容。21介绍了基于Intemet的网络控制系统的基本概念,基于Intemet的网络控制系统中时延特点。对现有的时延估计方法作一简单分析后,提出了基于小波变换和时间序列分析的时延估计算法,并在MATLAB环境下建立仿真模型验证了这一方法的有效性。3)在基于小波的时延估计基础上,的网络控制系统预估控制,并在MATLAB环境下建立仿真模型验证了上述时延估计方法在网络控制系统中的有效性。4)针对目前网络控制理论缺乏验证平台的问题,研究了嵌入式网络控制系统中整个实验平台的设计方法及其软硬件实现。根据课题需要,先后采用软件模拟和实物仿真的方式实现了网络控制系统实验平台。5)介绍了基于ARM的网络控制系统实验平台的软件实现方法,从uClinux操作系统移植到被控对象软硬件实现,控制器软件设计逐一作了详细介绍。6)对本文所做工作进行总结,并提出针对基于Intemet的网络控制系统中有待迸一步研究的问题。关键词:workedControlSystems(NCS),spaceprobe,navalships,automobilesandSOonforlowprices,,time-,,workedControlSystem,workedControlSystem,Someresearcheshavebeenconducted,:(1)workedControlSystemprovided.(binedwithclassicaltimeseriesanalysistheory,workedContr01System,theeffectivenessof也ismethodverifiedbytheuseofMAnAB.(3)Onthebaseofformerpredictionmethod,SmithcontrolstrategyutilizedtoimprovethesystemperformancesofIntemet-workedCont01System.、矾t