基于無(wú)線(xiàn)傳輸?shù)木W(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)研究.pdf

1、隨著計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展，基于網(wǎng)絡(luò)的控制系統(tǒng)開(kāi)始在工業(yè)控制領(lǐng)域廣泛應(yīng)用，工控系統(tǒng)中各個(gè)控制單元之間的通信從點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的傳輸方式轉(zhuǎn)變?yōu)榛诰W(wǎng)絡(luò)的傳輸方式。這種網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)簡(jiǎn)化了傳感器與控制器的連接，降低了控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的復(fù)雜性，提高了系統(tǒng)的可靠性，但同時(shí)也給控制系統(tǒng)引入了不同形式的時(shí)間延遲，有可能對(duì)控制系統(tǒng)的穩(wěn)定性產(chǎn)生負(fù)面的影響。分析網(wǎng)絡(luò)延時(shí)對(duì)系統(tǒng)控制性能的影響并設(shè)法減小網(wǎng)絡(luò)延時(shí)，成為網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)所面臨的首要問(wèn)題?，F(xiàn)有的控制網(wǎng)絡(luò)一般基于有線(xiàn)傳輸

2、介質(zhì)，由此帶來(lái)了地表、墻體布線(xiàn)和網(wǎng)絡(luò)線(xiàn)路維護(hù)等一系列問(wèn)題，在一些設(shè)備需要較大范圍移動(dòng)的場(chǎng)合，固定的線(xiàn)路也給應(yīng)用帶來(lái)了很多麻煩?；跓o(wú)線(xiàn)傳輸?shù)木W(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)，具有可移動(dòng)性、組網(wǎng)方便、受地理環(huán)境因素干擾較小等突出優(yōu)點(diǎn)。所以研究無(wú)線(xiàn)環(huán)境下的網(wǎng)絡(luò)控制仍具有很大價(jià)值。 論文首先介紹了網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)的概念，分析了幾種常見(jiàn)的控制網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)、介質(zhì)訪(fǎng)問(wèn)控制原理以及它們的適用場(chǎng)合。其次詳細(xì)介紹了無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)的建立，給出了具體設(shè)計(jì)思路，硬

3、件上采用了嵌入式微控制器驅(qū)動(dòng)射頻模塊的方案，一方面模擬了控制現(xiàn)場(chǎng)的硬件環(huán)境，另一方面也使得無(wú)線(xiàn)控制網(wǎng)絡(luò)在軟件協(xié)議的編制上具有了較大的靈活性。然后分析了無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)中延時(shí)的組成，給出了無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)延時(shí)性能的度量指標(biāo)，分析了度量指標(biāo)和網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)性能的關(guān)系。從改善系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)延時(shí)性能出發(fā)，借鑒無(wú)線(xiàn)局域網(wǎng)技術(shù)，將基于令牌總線(xiàn)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)應(yīng)用于無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)，從而使網(wǎng)絡(luò)的隨機(jī)延時(shí)轉(zhuǎn)換為具有時(shí)間上界的延時(shí)。分析了令牌周期與采樣的匹配問(wèn)題，并對(duì)基于令