文档介绍：西安工业大学
硕士学位论文
网络控制系统调度与控制的协同设计
姓名:王洁
申请学位级别:硕士
专业:信号与信息处理
指导教师:高嵩
20070519
指导教师签字:、寓篙研究生签字:王;易网络控制系统调度与控制的协同设计摘要学科:信号与信息处理网络控制系统是控制科学、计算机及网络技术的综合应用。网络资源的竞争及网络时延赋予传统的控制理论和方法新的含义和研究内容,对网络控制系统调度的研究是其中重要内容之~。首先,本文对网络控制系统的仿真技术进行了研究,介绍了一个新的网络控制系统的其次,在前人对控制网络性能及协议层调度研究已有成果的基础上分析了网络控制系统在应用层上的调度算法,并在搭建的虚拟平台上对多任务的网络控制系统调度进行了仿真,通过仿真详细论述了惴ê虴算法对于网络控制系统性能的影响,研究表明在网络资源竞争激烈的情况下,鞫人惴ㄔ谕缈刂葡低持杏凶胖匾R庖濉B畚幕介绍了一种反馈调度的方法。该方法能够在线调节控制任务的截止时限,从而减少输出抖动。反馈控制器采用比例算法,通过对其参数的自调整以动态满足整个任务集的可调度性。控制算法被公式化为一个截止时限分配表达式。仿真结果验证了该方法的有效性。最后,对网络控制系统调度与控制的协同设计技术进行了初步探索。讨论了系统采样周期对网络控制系统的影响。以优化控制系统性能为目标,以网络的可调度性为条件,结合系统控制与网络调度,给出了网络控制系统的优化模型和采样周期的求取方法,并给出了优化实例。另外,还介绍了一种基于增益调度表中间件的时延补偿方案,该方案能够根据当前网络时延和阻塞等状况,通过使用增益调度器来适时的修改现有的控制器的输出,使得现有的控制器能够适应于不同网络状况下的网络控制系统,从而达到时延补偿的目关键词:网络控制系统;网络时延;鞫龋籈调度;反馈调度;协同设计仿真软件,分析了网络类型和网络时延对于网络控制系统性能的影响。的。
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、岛篙学位论文作者签名:,即:研究生在校攻读学位期间学位论文工作的知识产权属西安工业大学。本人保证毕业离校后,使用学位论文工作成果或用学位论文工作成果发表论文时署名单位仍然为西安工业大学。学校有权保留送交的学位论文的复印件,允许学位论文被查阅和借阅;学校可以公布学位论文的全部或部分内容,可以采用影印、缩印或其它复制手段保存学位论文。C艿难宦畚脑诮饷芎笥ψ袷卮斯娑指导教师签名:期:日
期::王学位论文独创性声明秉承学校严谨的学风与优良的科学道德,本人声明所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知,除了文中特别加以标注和致谢的地方外,学位论文中不包含其它人已经发表或撰写过的研究成果,不包含本人已申请学位或他人已申请学位或其它用途使用过的成果。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作出了明确的说明并表示了致谢。学位论文与资料若有不实之处,本人承担一切相关责任。指导教师签名:日
髀论文研究的背景网络控制系统概述网络环境下的控制是控制科学和计算机网络及通信技术相结合的产物,信息传递的网络化和智能化给自动化技术带来深远影响和新的机遇与挑战。随着国际互联网在全球的飞速发展,网络环境下的新型管理信息系统及控制系统不仅可以应用于复杂的工业控制领域,而且在兵器系统、机器人工业、航空及航天领域也极具潜力。目前,我国在防空近程反导武器系统中,对于未来无人值守的高炮系统和武器运动体的控制就是这类问题的探索。美国军方为提高精确制导武器的精度,对于成像制导的方法,近来已考虑反馈信息的处理,提出了“人在回路中”的制导控制思想。基于网络的机器人遥控操作自二十世纪九十年代开始就已成为智能控制的热点课题。二十一世纪,数字化战场的核心内容是“网络中心战”和“武器平台互联”,为了提高武器系统的作战效能,必须研究无人兵器等武器系统协同操作的实现途径,研究网络环境下信息传输和远程控制的概念、机理和关键技术。但目前,网络控制系统的理论和方法尚不完善。国内控制界,网络控制概念在近年来也才被接受,因此对于网络控制系统的研究具有积极和重要的意义。网络控制是控制科学和计算机网络的交叉,传统的控制理论和方法由于网络的时延赋予了新的含义和研究内容,本文主要内容集中于网络控制系统的调度和控制的协同设计。网络控制一般有两种理解,一种是对网络的控制。这两种系统都离不开控制和网络,但侧重点不同。前者是对网络路由、网络数据量等的调度与控制,是对网络自身的控制,可以利用运筹学和控制理论的方法来实现;后者是指控制系统的各节点ǜ衅鳌⒖刂破鳌执行器涞氖莶皇谴车牡愣缘闶降模峭ü缋创涞模且恢址植际娇