網(wǎng)絡(luò)控制實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)開發(fā)與實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì).pdf

1、網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)是指傳感器、控制器和執(zhí)行器機(jī)構(gòu)通過通信網(wǎng)絡(luò)形成閉環(huán)的控制系統(tǒng)。網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)綜合了計(jì)算機(jī)通信，計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)和自動(dòng)控制等多方面技術(shù)，具有很多優(yōu)點(diǎn)，廣泛應(yīng)用在工業(yè)控制領(lǐng)域、家庭自動(dòng)化和樓宇自動(dòng)化等方面。網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)較傳統(tǒng)的控制系統(tǒng)具有很多優(yōu)勢(shì)，包括資源共享、遠(yuǎn)程操作和智能控制，提高系統(tǒng)的可靠性和靈活性等。另一方面，網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)也帶來了許多新的問題，比如如何將被控對(duì)象連接到網(wǎng)絡(luò)，數(shù)據(jù)傳輸時(shí)延、數(shù)據(jù)包丟失等。
　　本文以直流電機(jī)為

2、控制對(duì)象，基于TCP/IP協(xié)議設(shè)計(jì)了網(wǎng)絡(luò)控制實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)，將傳統(tǒng)控制系統(tǒng)中的控制器和被控對(duì)象接入互聯(lián)網(wǎng)，設(shè)置一臺(tái)中央服務(wù)器負(fù)責(zé)資源的分配和數(shù)據(jù)包的轉(zhuǎn)發(fā)。系統(tǒng)可以掛載多臺(tái)直流電機(jī)，用戶登錄系統(tǒng)與服務(wù)器成功建立連接后即可實(shí)現(xiàn)對(duì)電機(jī)的遠(yuǎn)程控制。電機(jī)的運(yùn)行參數(shù)和現(xiàn)場攝像頭捕獲的圖像數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)顯示在用戶操作界面上，實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可以記錄保存，方便進(jìn)行二次處理和數(shù)據(jù)再現(xiàn)。用戶還可以基于VC或Matlab平臺(tái)自行設(shè)計(jì)控制算法，系統(tǒng)提供了加載這些控制算法DLL文件

3、的接口，給研究和設(shè)計(jì)網(wǎng)絡(luò)控制算法提供了真實(shí)的實(shí)驗(yàn)環(huán)境。
　　論文首先介紹了網(wǎng)絡(luò)控制實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)整體架構(gòu)、上位機(jī)服務(wù)器程序設(shè)計(jì)和客戶端控制器程序設(shè)計(jì)。然后重點(diǎn)介紹了由DM642主控制板、STM32電機(jī)驅(qū)動(dòng)板和直流電機(jī)構(gòu)成的被控對(duì)象子系統(tǒng)的硬件和軟件設(shè)計(jì)。最后基于網(wǎng)絡(luò)控制實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)設(shè)計(jì)了兩個(gè)基礎(chǔ)性實(shí)驗(yàn):系統(tǒng)模型辨識(shí)和常規(guī)PID控制實(shí)驗(yàn)，在此基礎(chǔ)上改進(jìn)PID控制算法，采用積分分離式PID和模糊自整定PID控制分別進(jìn)行了擴(kuò)展性實(shí)驗(yàn)，通過實(shí)驗(yàn)最終