文档介绍：摘要在的基础上构建网络控制系统并对其性能进行研究具有理论和现实两象实现了直接结构的网络控制系统实验平台。利用机械臂系统中的控制板卡具有开环控制的功能,使得机械臂系统处于开环状态,然后设计机械臂两个关节电机的控制器,将控制器通过网络与机械臂相连,在机械臂的主控计算机上以接控制,并给出了实验结果。网络控制系统是通信技术与控制理论相结合的产物,因其在信息共享,远程控制以及成本控制等诸多方面的优势而受到广泛关注,是当前控制领域的研究热点。网络控制系统由于网络的引入而导致大量问题的出现,极大的影响了控制系统的性能,其中最为突出的是网络诱导延时对系统稳定性的影响。网络诱导延时和所选取的网络息息相关,在常见的网络中,遍及全球且接入成本低廉而受到关注,但同时也是各种网络中诱导延时最为复杂的,所以在方面的意义。网络控制系统分为分级结构与直接结构两种。分级结构的网络控制系统称为网络遥操作系统,而直接结构的网络控制系统则常直接称之为网络控制系统。本文主要在的基础上,以二自由度机械臂为被控对象,对两种结构的网络控制系统进行了研究。主要工作如下:第一部分的工作是在一个基于的机械臂遥操作系统的基础上,在机械臂工作区域安装摄像头,一方面设计图像压缩算法压缩图像,并实现了:陨涎顾醣纫约跣⊥枷袷萘浚缓笸ü缦蛟冻潭舜溲顾跬枷袷荩远程端实现解压和显示,达到监控机械臂工作现场的目的;另一方面利用棋盘格标定靶对摄像机进行标定以确定摄像机位姿,然后对图像进行分析,识别机械臂末端在图像中的坐标,然后通过摄像机标定结果计算机械臂末端的实际坐标,在远程端用该坐标作为反馈,补偿将要发送的轨迹点坐标。系统中的机械臂是以光电编码器为位置测量元件的半闭环控制系统,具有一定的自主行动能力,在加入图像测量后,采用姆绞绞迪至巳ū栈贩蠢】刂啤第二部分的工作是利用作为信息传递媒介,以机械臂作为被控对为采样周期定时采集机械臂的位置信息,通过网络发送到控制器,控制器根据期望坐标与反馈数据计算控制量并通过网络发送到机械臂的主控计算机以驱动机械臂的关节电机运动。整个实验平台实现了网络诱导延时测量,机械臂系统的直关键词:网络控制系统遥操作系统视觉反馈图像测量图像压缩编码直接结构机械臂网络诱导延时
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三/么作者签名:至军窜泸口甏踉绿中国科学技术大学学位论文相关声明本人声明所呈交的学位论文,是本人在导师指导下进行研究工作所取得的成果。除已特别加以标注和致谢的地方外,论文中不包含任何他人已经发表或撰写过的研究成果。与我一同工作的同志对本研究所做的贡献均已在论文中作了明确的说明。本人授权中国科学技术大学拥有学位论文的部分使用权,即:学校有权按有关规定向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版,允许论文被查阅和借阅,可以将学位论文编入有关数据库进行检索,可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。保密的学位论文在解密后也遵守此规定。
第一章绪论引言序等问题。特别是网络诱导延时的存在,直接影响到系统的稳定性及控制性能,随着计算机,通信以及控制等技术的发展与成熟,网络控制系统,简称得到广泛而深入的研究,并在航天,制造等行业中得到广泛的应用。所谓网络控制系统是指以网络作为信息传递媒介,连接控制系统各组成部分的一类控制系统。网络控制系统的含义十分广泛,如目前的现场总线控制系统,遥操作机器人,远程教学与实验,远程医疗以及工业以太网等以网络作为信息传递媒介的控制系统都可以归结为网络控制系统陡希。相对于传统的控制系统而言,网络控制系统存在诸多优点。传统的控制系统往往通过专线连接系统各组成部分,不同控制系统问或一个控制系统的不同部件间都需要专线连接,造成控制系统布线复杂,成本很高,同时复杂的布线结构也导致了系统的可靠性,抗干扰性以及灵活性下降,使得传统的控制系统越来越不能满足现代日趋复杂的控制系统的要求。而网络控制系统的各部分之间则通过共享的网络传递信息,相对于传统的控制系统而言,其布线复杂度大大降低,避免了线路的重复铺设,在降低成本的同时提高了系统的可靠性。同时由于使用了共享网络,系统的组成变得灵活,系统部件可以灵活的接入网络或从网络剥离,增强了系统的可扩展性。虽然网络控制系统相对于传统控制系统而言有很多优点,但由于网络的引入也带来了许多传统控制系统中不存在或者不必考虑的问题,如网络由于带宽限制而导致的网络诱导延时,系统各个部分间的时间同步,数据包的丢失、重复和乱限制了网络控制系统的发展与应用沓浚蓝ǎ。随着网络技术的发展,存在多种网络可供网络控制系统选择。其中有些网络是为了适应网络控制系统的需要发展起来的,如现场总线,工业以太网等,而有些网络则是现代社会信息传输需要的产物