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《北京交通大学》 2007年
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网络控制系统时延分析、控制器设计及仿真研究

张芳  
【摘要】: 网络控制系统(Networked Control System,简称为NCS),即网络化的控制系统,是计算机技术、通信技术与控制技术发展的产物,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,同时由于网络的介入,网络控制系统的研究面临一些新的问题,网络控制系统已经成为控制界研究的热点。 本论文的目的是对网络控制系统进行研究,包括时延分析、控制器设计及仿真。其中对于网络时延分析,用VC++编写程序测试网络时延,启动Excel进行存储,采用Matlab引擎画图,并对不同时段校园网内及校园网与外网之间的时延进行了分析。应用Simulink和TrueTime仿真工具箱进一步仿真了时延对控制系统的影响。本文对时延不超过一个采样周期的网络控制系统进行了研究,设计PID-LQ控制器对网络时延进行补偿,并进行了仿真实验。文章最后探讨了网络控制系统仿真平台建立的方法,采用VC++和Matlab混合编程的方法对网络仿真平台进行了研究,并通过实验验证了平台的仿真效果。
【学位授予单位】:北京交通大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2007
【分类号】:TP273

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【引证文献】
中国硕士学位论文全文数据库 前1条
1 陈富;时延网络控制系统的鲁棒控制研究[D];东北大学;2009年
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 何坚强,张焕春;基于网络的实时控制系统仿真[J];工业控制计算机;2004年01期
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3 胡晓娅,朱德森,汪秉文;基于交换式以太网的网络控制系统仿真平台[J];华中科技大学学报(自然科学版);2005年10期
4 杨月全,江泽民,徐德,戴先中,谭民;基于网络的控制系统的建模与控制[J];吉林大学学报(工学版);2004年03期
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中国硕士学位论文全文数据库 前1条
1 吴迎年;网络控制系统时延分析、控制器设计和仿真研究[D];华北电力大学(北京);2004年
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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4 吴文进;李彦梅;;基于MATLAB的《电机与拖动基础》课程教学[J];安庆师范学院学报(自然科学版);2012年01期
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10 罗自荣;苗少帅;张志雄;尚建忠;;基于虚拟样机的导引头伺服机构谐振频率分析[J];兵工学报;2010年02期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 马长林;姜红;;网络化控制系统的转换控制[A];第二十六届中国控制会议论文集[C];2007年
2 张益军;;网络化神经网络系统的同步控制[A];第二十九届中国控制会议论文集[C];2010年
3 陆会明;李硕;;电站网络化汽温过程模糊PID控制[A];第二十九届中国控制会议论文集[C];2010年
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6 范文慧;肖田元;张林宣;;虚拟制造-无烟工业[A];节能环保 和谐发展——2007中国科协年会论文集(一)[C];2007年
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8 王会凤;安军锋;任吉堂;;模糊PID在线棒材计数系统[A];2007年河北省轧钢技术与学术年会论文集(下册)[C];2007年
9 任彦硕;程绍辉;蒋学英;罗云林;朱瑞平;;经典控制理论中奈氏稳定判据的补充判据[A];2003中国控制与决策学术年会论文集[C];2003年
10 王宇彤;张雪峰;马越超;;基于MATLAB GUI的控制系统仿真平台设计[A];2007中国控制与决策学术年会论文集[C];2007年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 杨钫;面向产品工程化的混合动力客车设计方法研究[D];吉林大学;2011年
2 葛愿;基于隐马尔可夫模型的网络化控制系统建模与控制[D];中国科学技术大学;2011年
3 邱丽;基于Markov跳变理论的网络控制系统研究[D];华南理工大学;2011年
4 高守婉;具有随机时滞与丢包的网络控制系统分析与设计研究[D];中国海洋大学;2011年
5 葛俊旭;兆瓦级垂直轴风力发电机组的关键技术研究[D];浙江大学;2010年
6 张文安;网络化控制系统的时延与丢包问题研究[D];浙江工业大学;2010年
7 吉顺平;网络控制系统的控制器与通信协议的研究与设计[D];南京航空航天大学;2009年
8 刘艺;网络控制系统的脉冲建模与预测控制[D];河北工业大学;2011年
9 李莉;基于Web的低压断路器远程控制系统的研究[D];河北工业大学;2011年
10 张雪峰;线性时变周期系统的能控性、稳定性分析与粗糙控制[D];东北大学;2010年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 杨亮;基于DSP的交流异步电动机变频调速技术研究[D];安徽工程大学;2010年
2 于振涛;矿用液压支架搬运车辆结构设计与液压驱动系统性能研究[D];山东科技大学;2010年
3 潘俊任;基于相似度的模糊推理算法研究[D];浙江理工大学;2010年
4 李保强;基于模糊PID的叶腊石烤箱温度控制系统研究[D];郑州大学;2010年
5 刘玲玲;PID参数整定技术的研究及应用[D];郑州大学;2010年
6 李翠云;基于PLC与模糊PID的混凝投药复合控制系统的研究[D];山东农业大学;2010年
7 韩洪祥;船舶直驱式容积控制液压舵机系统的分析与设计[D];哈尔滨工程大学;2010年
8 孙野;基于二次调节的采煤机截割部模拟加载系统研究[D];辽宁工程技术大学;2009年
9 金鑫;具有数据包丢失的网络控制系统的最优控制[D];中国海洋大学;2010年
10 胡艳丽;基于模糊PID的桥式起重机防摆控制研究[D];河南理工大学;2010年
【同被引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 张玉泉;钟秋海;王林;;具有时滞和丢包的网络化控制系统稳定性分析[J];北京理工大学学报;2008年04期
2 严怀成;黄心汉;王敏;;多时滞不确定网络控制系统的稳定性分析[J];华中科技大学学报(自然科学版);2008年02期
3 顾洪军,张佐,吴秋峰;网络控制系统的实时特性分析及数据传输技术[J];计算机工程与应用;2001年06期
4 牛志平;夏需强;曲林林;赵勇;曹学武;;网络控制系统的仿真研究[J];计算机应用;2008年S1期
5 张冬梅;俞立;周明华;;具有快变时延和丢包的网络控制系统镇定[J];控制理论与应用;2008年03期
6 顾洪军,张佐,吴秋峰;网络控制系统的机理描述模型[J];控制与决策;2000年05期
7 李春茂;肖建;张玥;;网络控制系统的时延估计和自适应预测控制[J];西南交通大学学报;2007年02期
8 魏玲;薛定宇;鄂大志;潘峰;;网络控制系统中的时延分析(英文)[J];系统仿真学报;2008年14期
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10 李金娜;张庆灵;王一女;;具有随机时延和丢包补偿的NCS的H_∞控制[J];信息与控制;2007年03期
中国博士学位论文全文数据库 前8条
1 黎善斌;网络控制系统的鲁棒控制算法研究[D];浙江大学;2005年
2 李学军;基于LMI的时滞系统鲁棒滤波[D];吉林大学;2007年
3 陈云;随机时滞系统的分析与综合[D];浙江大学;2008年
4 张冬梅;时滞系统稳定性分析及其在网络控制中的应用[D];浙江工业大学;2008年
5 张勇;大时滞网络控制系统分析与设计的研究[D];中国海洋大学;2008年
6 马卫国;具有时延和丢包的鲁棒网络控制系统研究[D];大连理工大学;2008年
7 孔德明;网络化控制系统的稳定性设计[D];华中科技大学;2008年
8 张湘;分布式网络控制系统若干控制问题研究[D];西南交通大学;2008年
中国硕士学位论文全文数据库 前7条
1 徐慧;不确定离散时滞系统时滞依赖鲁棒控制算法研究[D];浙江大学;2006年
2 鲁轶;网络控制系统的控制器设计与仿真研究[D];大连海事大学;2007年
3 王贵明;网络控制系统稳定性分析[D];华中科技大学;2006年
4 邢江;网络化控制系统的若干问题研究[D];华中科技大学;2006年
5 李丽春;鲁棒控制在网络控制系统中的应用[D];浙江大学;2007年
6 彭佳;基于模型的网络控制系统的分析和研究[D];中南大学;2008年
7 雍广杰;时延非线性网络控制系统的鲁棒控制研究[D];汕头大学;2008年
【二级引证文献】
中国硕士学位论文全文数据库 前1条
1 韩佳鑫;车站信号控制系统中PROFIBUS现场总线的应用与设计[D];北京交通大学;2012年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 任长清,吴平东,王晓峰,马树元,陈之龙;基于互联网的液压远程控制系统延时预测算法研究[J];北京理工大学学报;2002年01期
2 王晓峰,吴平东,任长清,黄杰,马树元,陈之龙;基于TCP/IP的远程控制系统中动态补偿器的仿真研究[J];北京理工大学学报;2002年06期
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5 张谦;起落架与防滑刹车系统的相互作用研究[J];航空精密制造技术;2003年02期
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7 任远,张洛平,李继顺;Matlab/Borland C++Builder/SQL Server混合编程及应用[J];计算机工程与应用;2002年15期
8 王晓峰,吴平东,任长清,黄杰,陈之龙,马树元;基于TCP/IP网络的远程伺服控制系统中的动态模糊控制器[J];计算机应用;2002年11期
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中国博士学位论文全文数据库 前1条
1 王勇;嵌入式Internet的技术实现及其安全问题的研究[D];浙江大学;2002年
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 姚合军;霍曙明;袁付顺;;网络控制系统的全程最优滑模控制[J];西南师范大学学报(自然科学版);2010年02期
2 李胤;李海军;张书军;薄长春;;基于Fuzzy-AHP的网络控制系统时延特性评估[J];佳木斯大学学报(自然科学版);2010年03期
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5 赵勇;王强;纪志成;;利用多线程实现基于ARM的嵌入式网络控制系统仿真[J];微计算机信息;2006年14期
6 许顺孝;;基于MATLAB的网络控制系统仿真[J];福州大学学报(自然科学版);2008年S1期
7 郝晓弘,吴丽珍;基于以太网的网络控制系统在线时延估计研究[J];兰州理工大学学报;2005年03期
8 谢林柏;王强;纪志成;;基于NS-2的网络控制系统仿真研究及实现[J];计算机仿真;2006年10期
9 魏玲;薛定宇;鄂大志;潘峰;;网络控制系统中的时延分析(英文)[J];系统仿真学报;2008年14期
10 朱其新,吴建国,陆国平,堵俊,周晖,姜平;网络控制系统中的基本问题与时延分析[J];南通工学院学报(自然科学版);2003年03期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 蒋红霞;徐凤霞;陆仲达;张金龙;;一种基于优先级表的网络控制系统混合调度算法研究[A];第二十九届中国控制会议论文集[C];2010年
2 刘怀;黄建新;曹弋;;基于令牌总线的网络控制系统中信息的优化调度[A];第二十六届中国控制会议论文集[C];2007年
3 梁涛;刘国利;孙鹤旭;雷兆明;;离散条件下网络控制系统中状态预估控制器的设计[A];第二十七届中国控制会议论文集[C];2008年
4 刘艺;孙鹤旭;雷兆明;张健;;具有时延和丢包的无线网络控制系统的设计[A];第二十七届中国控制会议论文集[C];2008年
5 华长春;楚艳钢;关新平;;基于主动丢包的无线网络控制系统反馈控制[A];中国自动化学会控制理论专业委员会B卷[C];2011年
6 王天堃;徐大平;韩璞;周黎辉;;预测函数控制在长时间迟延网络控制系统中的应用[A];第二十七届中国控制会议论文集[C];2008年
7 刘文斌;赖旭芝;吴敏;;基于时延在线检测的工业无线网络控制系统状态模糊估计[A];第二十七届中国控制会议论文集[C];2008年
8 周映江;孙长银;;多包传输网络控制系统的状态反馈控制[A];第二十九届中国控制会议论文集[C];2010年
9 梁涛;聂娜娜;孙鹤旭;雷兆明;;反馈与前向通道存在网络链接的控制系统稳定性研究[A];第二十七届中国控制会议论文集[C];2008年
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中国重要报纸全文数据库 前10条
1 欧阳洁;南车时代电气 助城轨快车“中国造”[N];人民日报;2007年
2 ;我校获2008年度国家科技奖成果简介[N];新清华;2009年
3 矫阳;创新,开辟发展新天地[N];科技日报;2007年
4 刘麟;株洲南车时代电气:自主创新开辟发展新天地[N];经济日报;2007年
5 陈其珏;南车时代电气:为城轨烙上“中国印”[N];上海证券报;2007年
6 姚丹 记者 孙寰宇;“中国脑”打破国外垄断[N];吉林日报;2011年
7 本报记者 姚雷;公司信息化工程建设实现成本最优控制[N];国家电网报;2009年
8 山东省德州市审计局 张振中;控制论在审计中的应用[N];中国审计报;2008年
9 赵金云姜敏;丹阳城区灯光实现远程控制[N];中国电力报;2007年
10 熊燕;第27届中国控制会议在昆召开[N];云南日报;2008年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 潘卫华;网络控制系统调度与控制协同设计的研究[D];华北电力大学(河北);2010年
2 鄂大志;网络控制系统的时延分析、建模与控制[D];东北大学;2009年
3 陈文颖;网络控制系统的稳定性研究及调度策略[D];华北电力大学(北京);2010年
4 李超;网络控制系统研究与设计[D];华北电力大学;2012年
5 杨丽;几类网络控制系统的建模与控制分析[D];燕山大学;2010年
6 刘艺;网络控制系统的脉冲建模与预测控制[D];河北工业大学;2011年
7 李搏;主部系数含控制的偏微分方程最优控制[D];复旦大学;2011年
8 张捷;网络控制系统的故障检测与诊断技术[D];南京理工大学;2010年
9 李金娜;网络控制系统的建模、控制与优化[D];东北大学;2009年
10 Jamal Abd Eltayef Esghaer;融合有限元和系统模拟方法的发电机电路及控制系统仿真[D];北京化工大学;2011年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 张芳;网络控制系统时延分析、控制器设计及仿真研究[D];北京交通大学;2007年
2 吴迎年;网络控制系统时延分析、控制器设计和仿真研究[D];华北电力大学(北京);2004年
3 张丽君;基于混杂建模和预测的网络环境下控制和调度的联合设计[D];北京交通大学;2011年
4 周小波;基于神经网络的网络控制系统主动容错控制技术研究[D];南京理工大学;2010年
5 王庆领;输入饱和受限的网络控制系统分析与设计[D];中南大学;2010年
6 温娉;网络控制系统的自适应控制研究[D];江苏科技大学;2010年
7 范更孟;基于预测控制的网络控制系统时延补偿方法研究[D];南京理工大学;2005年
8 谈孟亭;具有丢包和时延的网络控制系统的分析与控制[D];南京大学;2011年
9 潘琰;网络控制系统的研究及应用[D];浙江大学;2003年
10 司美玲;网络控制系统性能的仿真分析及采样周期的优化[D];兰州大学;2011年
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