網(wǎng)絡化控制系統(tǒng)的仿真研究.pdf

1、網(wǎng)絡控制系統(tǒng)(Networked Control Systems，NCS)是計算機控制系統(tǒng)發(fā)展的趨勢，而小世界網(wǎng)絡是接近于現(xiàn)實的網(wǎng)絡模型，基于小世界網(wǎng)絡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的基礎上，但是網(wǎng)絡控制系統(tǒng)并沒有一個成熟的仿真研究平臺。在此情況下，本文利用網(wǎng)絡仿真平臺NS，建立了小世界網(wǎng)絡仿真模型，在這基礎上對網(wǎng)絡的延時，丟包，采樣周期及變采樣，帶寬等的變化對控制系統(tǒng)的影響進行了大量的仿真研究。并針對延遲、丟

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

3、了網(wǎng)絡仿真環(huán)境的逼真性，令小世界網(wǎng)絡模型在不同隨機節(jié)點間建立TCP 協(xié)議連接，并在隨機時刻發(fā)送FTP 流量。在此基礎上對延遲和丟包，采樣周期及變采樣，帶寬等因素進行了仿真實驗。并分析了以上因素對控制系統(tǒng)的性能影響。還對具體的網(wǎng)絡性能指標進行了比較。最后利用NS-2 建立基于小世界網(wǎng)絡的控制系統(tǒng)仿真平臺，分析了變時延、固定時延補償方法對控制系統(tǒng)的影響。同時也分析了丟包補償方法，并對丟包補償?shù)男ЧM行了仿真研究。最后說明了所建網(wǎng)絡控制系統(tǒng)仿