網絡控制實驗系統(tǒng)開發(fā)與實驗設計.pdf

1、網絡控制系統(tǒng)是指傳感器、控制器和執(zhí)行器機構通過通信網絡形成閉環(huán)的控制系統(tǒng)。網絡控制系統(tǒng)綜合了計算機通信，計算機網絡和自動控制等多方面技術，具有很多優(yōu)點，廣泛應用在工業(yè)控制領域、家庭自動化和樓宇自動化等方面。網絡控制系統(tǒng)較傳統(tǒng)的控制系統(tǒng)具有很多優(yōu)勢，包括資源共享、遠程操作和智能控制，提高系統(tǒng)的可靠性和靈活性等。另一方面，網絡控制系統(tǒng)也帶來了許多新的問題，比如如何將被控對象連接到網絡，數據傳輸時延、數據包丟失等。
　　本文以直流電機為

2、控制對象，基于TCP/IP協(xié)議設計了網絡控制實驗系統(tǒng)，將傳統(tǒng)控制系統(tǒng)中的控制器和被控對象接入互聯網，設置一臺中央服務器負責資源的分配和數據包的轉發(fā)。系統(tǒng)可以掛載多臺直流電機，用戶登錄系統(tǒng)與服務器成功建立連接后即可實現對電機的遠程控制。電機的運行參數和現場攝像頭捕獲的圖像數據實時顯示在用戶操作界面上，實驗數據可以記錄保存，方便進行二次處理和數據再現。用戶還可以基于VC或Matlab平臺自行設計控制算法，系統(tǒng)提供了加載這些控制算法DLL文件

3、的接口，給研究和設計網絡控制算法提供了真實的實驗環(huán)境。
　　論文首先介紹了網絡控制實驗系統(tǒng)整體架構、上位機服務器程序設計和客戶端控制器程序設計。然后重點介紹了由DM642主控制板、STM32電機驅動板和直流電機構成的被控對象子系統(tǒng)的硬件和軟件設計。最后基于網絡控制實驗系統(tǒng)設計了兩個基礎性實驗:系統(tǒng)模型辨識和常規(guī)PID控制實驗，在此基礎上改進PID控制算法，采用積分分離式PID和模糊自整定PID控制分別進行了擴展性實驗，通過實驗最終