工业以太网络环境下控制系统实时仿真研究

工业以太网络环境下控制系统实时仿真研究

论文摘要

网络控制系统(Networked Control System,简称为NCS),即网络化的控制系统,又称为控制网络,是计算机技术、通信技术与控制技术发展和融合的产物,它可应用于几乎任何带有控制器的分布设备需要进行数据交换的场合。DCS、工业以太网和现场总线系统都属于网络控制系统,它体现了控制系统向网络化、集成化、分布化、节点智能化的发展趋势,与传统控制系统相比具有无与伦比的优越性。网络控制系统已经成为控制界研究的热点。 本文对通过WinSock通信的网络控制系统进行了分析和研究,并进行了实时在线半实物仿真。文中首先对控制网络的介质访问机制进行介绍,并对网络控制的时间进行了分析与评估。其次对网络时延进行了测试和分析,给出了对时延进行在线计算和预测的方法,主要是对网络时延不超过一个采样周期的网络控制系统进行了研究,考虑时延建立了网络控制系统模型,并就所得到的结论进行仿真验证。然后设计开发了在脱离MATLAB/Simulink运行环境下,利用VC调用MATLAB函数库,基于WinSock通信的网络控制系统仿真软件。文章最后还给出了在网络环境下实现实时控制双容水箱的方案。

论文目录

  • 郑重声明
  • 摘要
  • Abstract
  • 1 绪论
  • 1.1 引言
  • 1.2 网络控制系统的发展
  • 1.3 国内外研究现状
  • 1.4 论文的主要研究内容
  • 2 网络控制系统的性能分析
  • 2.1 控制网络
  • 2.2 控制网络的介质访问机制
  • 2.3 工业控制网络
  • 2.4 网络控制时间分析
  • 3 控制系统实时仿真原理及实现
  • 3.1 实时仿真
  • 3.2 控制系统仿真工具
  • 3.3 实现实时的方法
  • 4 控制网络通信的网络延时分析
  • 4.1 控制器和对象的之间的网络通信技术
  • 4.2 网络控制系统延时模型分析
  • 4.3 仿真测试
  • 4.4 网络环境下控制系统的稳定性
  • 5 基于MATLAB的网络控制系统仿真软件设计
  • 5.1 网络控制系统仿真软件设计概述
  • 5.2 仿真软件流程图
  • 5.3 VC与 MATLAB混合编程
  • 5.4 VC调用 MATLAB图形库及数学库
  • 5.5 网络控制系统仿真软件
  • 6 网络环境下实时控制双容水箱
  • 6.1 系统框图
  • 6.2 程序设计
  • 7 结论
  • 致谢
  • 参考文献
  • 附录(攻读学位期间发表论文目录)
  • 相关论文文献

    • [1].具有通信约束的网络控制系统鲁棒H_∞控制[J]. 兰州理工大学学报 2016(06)
    • [2].延时依赖网络控制系统稳定控制器分析[J]. 齐齐哈尔大学学报(自然科学版) 2017(01)
    • [3].网络控制系统的概述和研究趋势[J]. 哈尔滨师范大学自然科学学报 2016(05)
    • [4].多速率无时延网络控制系统的鲁棒状态反馈控制[J]. 苏州科技大学学报(自然科学版) 2017(01)
    • [5].存在数据丢包的无线网络控制系统的滤波器设计[J]. 安徽工程大学学报 2017(01)
    • [6].论计算机和网络控制系统的工作原理及其发展趋势[J]. 中国战略新兴产业 2017(20)
    • [7].成都地铁4号线列车网络控制系统[J]. 科技创新与应用 2017(23)
    • [8].分析网络控制系统的发展[J]. 科技展望 2016(05)
    • [9].网络控制系统综述[J]. 工业控制计算机 2016(08)
    • [10].国产化列车网络控制系统在单轨车上的应用[J]. 铁道车辆 2016(10)
    • [11].网络控制系统的研究综述[J]. 机电一体化 2010(09)
    • [12].网络控制系统的最新研究探讨[J]. 信息系统工程 2015(07)
    • [13].基于变采样周期的网络控制系统协同设计综述[J]. 工业仪表与自动化装置 2015(04)
    • [14].基于自适应模糊神经网络控制器的网络控制系统[J]. 计算机工程与应用 2015(18)
    • [15].具有网络丢包和时延的网络控制系统的设计及实现研究[J]. 魅力中国 2017(05)
    • [16].基于无线网络控制系统的无线网络协议比较和分析[J]. 现代计算机(专业版) 2013(35)
    • [17].网络控制系统的数据丢包问题研究[J]. 信息技术与信息化 2019(11)
    • [18].多包丢失的无线网络控制系统的滤波器设计[J]. 四川理工学院学报(自然科学版) 2016(06)
    • [19].时变有界变采样网络控制系统的保性能控制[J]. 沈阳化工大学学报 2016(04)
    • [20].基于异步采样的多回路网络控制系统的建模与控制[J]. 计算机测量与控制 2017(04)
    • [21].基于模糊机制的ZigBee无线网络控制系统的优化[J]. 电脑知识与技术 2016(22)
    • [22].无线网络控制系统联合仿真平台研究[J]. 医疗卫生装备 2014(11)
    • [23].多故障网络控制系统模态依赖下的H_∞控制[J]. 计算机工程与应用 2014(24)
    • [24].面向物联网的网络控制系统研究简述[J]. 自动化与仪器仪表 2015(01)
    • [25].术语规范是“高铁出海”的重要基础——以列车网络控制系统为例[J]. 中国科技术语 2015(03)
    • [26].基于观测器的列车网络控制[J]. 铁道科学与工程学报 2015(05)
    • [27].轨道车辆网络控制系统的研究现状与发展趋势[J]. 科技与企业 2014(08)
    • [28].基于时延的网络控制系统稳定性分析[J]. 信息安全与技术 2014(08)
    • [29].直流伺服电机网络控制系统时延特性的仿真研究[J]. 自动化应用 2014(08)
    • [30].网络控制系统中同步误差理论分析[J]. 长春理工大学学报(自然科学版) 2014(05)

    标签:;  ;  ;  

    工业以太网络环境下控制系统实时仿真研究
    下载Doc文档

    猜你喜欢