網(wǎng)絡(luò)化控制系統(tǒng)的仿真研究.pdf

1、網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)(Networked Control Systems，NCS)是計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)發(fā)展的趨勢，而小世界網(wǎng)絡(luò)是接近于現(xiàn)實(shí)的網(wǎng)絡(luò)模型，基于小世界網(wǎng)絡(luò)的控制研究就顯得很重要，然而研究必須建立在有效的仿真平臺(tái)的基礎(chǔ)上，但是網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)并沒有一個(gè)成熟的仿真研究平臺(tái)。在此情況下，本文利用網(wǎng)絡(luò)仿真平臺(tái)NS，建立了小世界網(wǎng)絡(luò)仿真模型，在這基礎(chǔ)上對(duì)網(wǎng)絡(luò)的延時(shí)，丟包，采樣周期及變采樣，帶寬等的變化對(duì)控制系統(tǒng)的影響進(jìn)行了大量的仿真研究。并針對(duì)延遲、丟

2、包提出相應(yīng)的補(bǔ)償方法且對(duì)部分補(bǔ)償方法進(jìn)行仿真研究。
　　 本文首先介紹了網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)的背景及意義，網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸中存在的問題，網(wǎng)絡(luò)中的參數(shù)指標(biāo)，網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)仿真的現(xiàn)狀和小世界網(wǎng)絡(luò)的由來、概念及模型組建。其次分析了網(wǎng)絡(luò)仿真軟件NS-2的結(jié)構(gòu)、組成、原理和特點(diǎn)，以及用NS-2 進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)仿真的過程。本文充分利用NS軟件仿真實(shí)際網(wǎng)絡(luò)的有效性和協(xié)議的可制定性，制定Agent/plant 協(xié)議，并在此協(xié)議的基礎(chǔ)上建立了小世界網(wǎng)絡(luò)的仿真模型，為

3、了網(wǎng)絡(luò)仿真環(huán)境的逼真性，令小世界網(wǎng)絡(luò)模型在不同隨機(jī)節(jié)點(diǎn)間建立TCP 協(xié)議連接，并在隨機(jī)時(shí)刻發(fā)送FTP 流量。在此基礎(chǔ)上對(duì)延遲和丟包，采樣周期及變采樣，帶寬等因素進(jìn)行了仿真實(shí)驗(yàn)。并分析了以上因素對(duì)控制系統(tǒng)的性能影響。還對(duì)具體的網(wǎng)絡(luò)性能指標(biāo)進(jìn)行了比較。最后利用NS-2 建立基于小世界網(wǎng)絡(luò)的控制系統(tǒng)仿真平臺(tái)，分析了變時(shí)延、固定時(shí)延補(bǔ)償方法對(duì)控制系統(tǒng)的影響。同時(shí)也分析了丟包補(bǔ)償方法，并對(duì)丟包補(bǔ)償?shù)男ЧM(jìn)行了仿真研究。最后說明了所建網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)仿