基于Web的实时控制系统的研究与设计

论文摘要

在实时控制系统中由于受到场地,距离,环境以及危险性等多种原因的限制,不利于我们进行这些实时控制。本文提出一种基于Web的实时控制系统,它融合了现场采集控制技术与网络上层通信管理技术,使得在高速局域网里随时都可以对控制对象进行实时控制操作。论文首先介绍了系统的总体结构和工作流程,对软件部分的设计进行了基本分析,提出系统设计难点。然后对客户端控制界面进行了设计,接下来分别对Windows和Linux两种主流操作系统平台上的Socket服务器系统设计进行了研究。在各个操作系统平台上开发基于Web的实时控制软件系统,通过分析不同系统平台的特性,提出了不同的开发方法。根据不同操作系统上的事件通知机制,线程的生成与管理模式,实现了服务器端对客户端的快速响应和数据交换,具有较好的实时控制能力。论文的重点放在Web实时控制系统的关键技术,即IOCP（Epoll）+线程池技术的分析与研究上。通过开发两大主流操作系统平台上的Web实时控制系统,完成远程实时控制功能。通过模拟系统测试表明,该Web实时控制系统具有较强的实时响应能力,能较好的完成实时控制任务。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 目录
• 第一章 绪论
• 1.1 实时控制系统的发展
• 1.2 实时控制系统的特点
• 1.3 实时控制系统的硬件组成
• 1.4 实时控制系统的软件组成
• 1.5 本课题的研究背景与选题意义
• 1.6 论文研究内容和结构安排
• 第二章 基于Web的实时控制系统概述
• 2.1 系统基本构成
• 2.2 传输层协议的选择
• 2.3 系统软件构成
• 2.4 系统工作流程
• 2.5 系统软件设计
• 2.5.1 客户端控制界面设计
• 2.5.2 控制逻辑程序设计
• 2.5.3 Socket服务器程序设计
• 2.5.4 系统设计分析
• 第三章 客户端控制界面设计
• 3.1 Swing体系结构概述
• 3.2 控制界面设计
• 3.2.1 框架与事件监听
• 3.2.2 控件设计
• 3.2.3 布局管理
• 3.2.4 客户端Socket通信
• 3.3 Applet多线程编程
• 3.4 界面测试
• 第四章 Windows平台下的Socket服务器设计
• 4.1 Wndows系统I/O模型
• 4.2 I/O完成端口技术
• 4.2.1 完成端口的创建
• 4.2.2 线程间数据传递
• 4.2.3 资源安全释放
• 4.3 线程池技术
• 4.3.1 Windows线程池概论
• 4.3.2 线程池的比较测试
• 4.3.3 线程池实现
• 4.4 实时控制系统Socket服务器设计
• 4.5 系统性能测试
• 4.5.1 硬件部分
• 4.5.2 软件部分
• 4.5.3 测试过程和结果
• 第五章 Linux平台下的Socket服务器设计
• 5.1 Linux系统I/O模型
• 5.2 Epoll技术
• 5.2.1 技术实现
• 5.2.2 工作模式选择
• 5.3 线程池技术
• 5.3.1 LnuxThreads线程库分析
• 5.3.2 线程池实现
• 5.3.3 优化方案
• 5.4 实时控制系统Socket服务设计
• 5.5 系统性能测试
• 5.5.1 硬件部分
• 5.5.2 软件部分
• 5.5.3 测试过程和结果
• 第六章 总结与展望
• 6.1 研究总结
• 6.2 基于Web的实时控制系统展望
• 参考文献
• 攻读硕士学位期间发表论文
• 致谢