基于CAN總線網(wǎng)絡(luò)控制實驗平臺的研究與設(shè)計.pdf

1、網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)以通信網(wǎng)絡(luò)作為各個節(jié)點之間的通信媒介，是網(wǎng)絡(luò)通信和自動控制相結(jié)合的產(chǎn)物。近年來，對于網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)的研究已成為控制界的熱點。本文主要對基于CAN總線通信網(wǎng)絡(luò)的控制系統(tǒng)進(jìn)行研究，側(cè)重于CAN總線網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)的實際應(yīng)用，以及在CAN總線網(wǎng)絡(luò)時延確定的基礎(chǔ)上進(jìn)行控制器性能指標(biāo)的設(shè)計。
　　 首先對通信網(wǎng)絡(luò)CAN總線進(jìn)行了詳細(xì)的介紹，在此基礎(chǔ)上構(gòu)建了一個實際的網(wǎng)絡(luò)通信系統(tǒng)。整個網(wǎng)絡(luò)包括三個節(jié)點，即傳感器節(jié)點、控制器節(jié)點和執(zhí)行器

2、節(jié)點。傳感器節(jié)點主要負(fù)責(zé)模擬信號的采集，并對采集的模擬信號進(jìn)行處理，然后通過CAN總線網(wǎng)絡(luò)傳送給控制器節(jié)點；控制器節(jié)點主要負(fù)責(zé)整個網(wǎng)絡(luò)的控制，將傳感器節(jié)點傳來的實際信號與預(yù)先設(shè)定信號比較，然后通過優(yōu)化，輸出一個合適的信號給執(zhí)行器節(jié)點；執(zhí)行器節(jié)點主要負(fù)責(zé)接收來自控制器節(jié)點的控制信號，并將它輸出給受控對象。文中詳細(xì)闡述了控制系統(tǒng)中三個節(jié)點的設(shè)計與實現(xiàn)，包括硬件設(shè)計和軟件設(shè)計兩部分。其次對網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)的CAN總線通信網(wǎng)絡(luò)性能進(jìn)行了分析，重點論

3、述了CAN總線通信中存在的網(wǎng)絡(luò)時延。網(wǎng)絡(luò)時延主要包括兩部分，分別是從傳感器到控制器之間的網(wǎng)絡(luò)時延和從控制器到執(zhí)行器之間的網(wǎng)絡(luò)時延。在分析的基礎(chǔ)上提出了捕獲網(wǎng)絡(luò)時延的方法，同時在理論上提出了單神經(jīng)元自適應(yīng)PID算法用于解決控制器參數(shù)的時延補(bǔ)償，并對受控模型進(jìn)行控制仿真，仿真結(jié)果驗證了控制器設(shè)計方法的有效性。
　　 論文通過實際調(diào)試和建模仿真，形成了一個完整的網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)。對于CAN總線的應(yīng)用推廣具有重要的價值，同時對于網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)