论文摘要
网络控制系统是指控制回路通过网络进行闭合的反馈控制系统。同传统的控制系统相比，具有以下优点：系统覆盖面广、成本低、安装维护简单、灵活性高、便于进行故障诊断、远程操作与控制和资源共享等特点。但由于网络的引进，给控制系统的信息传输带来了延迟、信息丢失等问题。这些问题的存在将降低控制系统的性能，甚至使控制系统不稳定。本文着重研究了在全双工交换式以太网的模型下，控制网络中信息传输最大时延的计算以及控制器的设计。在全双工交换式以太网的模型下，网关处排队的等待时延是NCS中延时的关键因素，通过将QoS引入网络控制系统，可以对等待时延进行约束。应用网络演算的方法计算网关处的最大时延，本文在总结已有的一些排队策略上提出一种基于类的加权轮询策略，并推导出最大的时延计算公式。目前，大部分的控制系统均为计算机控制系统，采样周期的大小必然与网络负载和延时存在一定的关系。采用NS2软件仿真测试一个星型网络拓扑结构下的采样周期与延时的关系。通过网络演算的方法计算出信息在网络中传输的最大时延，并对NCS离散化建模，设计数字PID控制器。
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摘要Abstract第1章 绪论1.1 引言1.2 网络控制系统的定义1.3 网络控制系统的发展1.4 以太网用于工业现场的关键技术1.5 QoS在NCS中的应用1.6 网络时延分析1.7 本文的主要工作第2章 NCS 网络模型2.1 NCS网络交换模型2.2 NCS协议传输模式2.3 NCS拓扑结构2.4 NCS数据特点2.5 拥塞管理技术第3章 基于网络演算的时延计算3.1 网络演算的前提条件3.2 网络演算的一些基本概念3.3 应用网络演算计算服务曲线3.3.1 PQ策略的服务曲线3.3.2 加权轮询策略的服务曲线3.3.3 基于类的加权轮询调度策略的服务曲线3.4 基于网络演算的等待时延的计算3.4.1 最大等待时延的计算公式3.4.2 基于类的WRR策略最大等待时延的计算3.4.3 基于类的WRR策略与PQ策略的比较3.5 NCS网络中的最大延时的确定性3.6 实例计算第4章 NCS延时的仿真测试4.1 仿真场景的建立4.1.1 网络结构与传输模型4.1.2 仿真负载特性4.2 网络仿真与分析4.2.1 空载情况4.2.2 有拥塞的情况第5章 基于最大时延的NCS PID控制器设计5.1 NCS假设与模型5.1.1 NCS基本假设5.1.2 系统连续模型5.2 控制器设计方法5.2.1 延迟整形技术5.2.2 随机最优控制技术5.2.3 增广确定控制技术5.2.4 基于QoS控制技术5.2.5 鲁棒控制技术5.2.6 其他控制器技术5.3 数字PID控制5.3.1 系统模型5.3.2 控制器设计5.4 实例仿真第6章 结论与展望6.1 结论6.2 进一步工作的方向致谢参考文献个人简历 在读期间发表的学术论文与研究成果
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标签：网络控制系统论文; 全双工交换式以太网论文; 网络演算论文; 基于类的加权轮询策略论文; 数字论文;
