網(wǎng)絡控制系統(tǒng)的控制與通信統(tǒng)一建模與時序分析.pdf

1、本文的研究對象為網(wǎng)絡控制系統(tǒng),對控制和網(wǎng)絡調(diào)度分別進行分析與建模,并以已實現(xiàn)的控制和網(wǎng)絡模型為基礎,搭建兩個網(wǎng)絡控制系統(tǒng)實例,對系統(tǒng)時序進行分析,驗證模型的有效性,具體做了如下工作:
　　第一,首先分析當前網(wǎng)絡控制系統(tǒng)的研究現(xiàn)狀,主要分三個方向:基于控制的網(wǎng)絡控制系統(tǒng)的研究現(xiàn)狀,基于網(wǎng)絡調(diào)度的網(wǎng)絡控制系統(tǒng)研究現(xiàn)狀以及基于控制和網(wǎng)絡調(diào)度協(xié)同設計的網(wǎng)絡控制系統(tǒng)。通過分析得出本文研究方法:針對網(wǎng)絡時延,采用在節(jié)點發(fā)送和接收端口分別搭建先

2、入先出緩沖區(qū)來將網(wǎng)絡控制系統(tǒng)的隨機時延轉(zhuǎn)換為固定時延,采用控制器局域網(wǎng)CAN網(wǎng)絡對網(wǎng)絡消息進行調(diào)度。
　　第二,對網(wǎng)絡控制系統(tǒng)的控制器設計進行分析及建模,通過對國內(nèi)外網(wǎng)絡控制系統(tǒng)控制器研究現(xiàn)狀及方法進行分析綜合,傳感器采用時間驅(qū)動,控制器和執(zhí)行器采用事件驅(qū)動的方法,在節(jié)點的網(wǎng)絡端口設置發(fā)送和接收緩沖區(qū),將時延由隨機轉(zhuǎn)為固定的同時,改善數(shù)據(jù)包時序錯亂的問題;通過對控制系統(tǒng)節(jié)點內(nèi)部進行分析,對節(jié)點內(nèi)部AD,DA轉(zhuǎn)換,數(shù)據(jù)存儲,CPU內(nèi)

3、部的任務及任務調(diào)度算法等模塊進行模型實現(xiàn)。
　　第三,對網(wǎng)絡控制系統(tǒng)的通信系統(tǒng)進行分析及建模,通過對國內(nèi)外網(wǎng)絡控制系統(tǒng)的網(wǎng)絡調(diào)度研究現(xiàn)狀及方法進行分析總和,采用網(wǎng)絡協(xié)議為實時性較高的CAN網(wǎng)絡協(xié)議,對CAN網(wǎng)絡協(xié)議數(shù)據(jù)幀格式,網(wǎng)絡調(diào)度算法(CSMA/AMP)進行實現(xiàn),同時對通信過程中涉及的存儲隊列系統(tǒng),數(shù)據(jù)封裝函數(shù),網(wǎng)絡消息調(diào)度函數(shù)進行模型實現(xiàn)。
　　第四,搭建基于CAN網(wǎng)絡協(xié)議的倒立擺模型及連續(xù)控制系統(tǒng)倒立擺的控制模型,對