基于精確時鐘協(xié)議的網(wǎng)絡(luò)運動控制系統(tǒng)的研究.pdf

1、運動控制要求系統(tǒng)實時性高、響應(yīng)快速（要求毫秒甚至微秒級），而網(wǎng)絡(luò)的不確定和結(jié)點間時鐘的不同步等問題，使網(wǎng)絡(luò)運動控制系統(tǒng)研究成為難點。這要求一方面在運動控制系統(tǒng)中更深層次地滲透通信與網(wǎng)絡(luò)技術(shù)；另一方面是在通信網(wǎng)絡(luò)的管理與控制中更多地采用各種控制理論和策略。 滿足網(wǎng)絡(luò)運動控制高性能的前提是通信系統(tǒng)必須能夠保證其數(shù)據(jù)傳輸?shù)膶崟r和同步。 在以往的研究中，大都是采用專用的網(wǎng)絡(luò)和接口組件，控制系統(tǒng)內(nèi)的時鐘同步以及數(shù)據(jù)的及時傳遞。

2、 本文以網(wǎng)絡(luò)中同步機制研究為出發(fā)點，研究了網(wǎng)絡(luò)運動控制系統(tǒng)的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、系統(tǒng)數(shù)學(xué)建模、時鐘同步機理以及網(wǎng)絡(luò)延時控制策略。分析了網(wǎng)絡(luò)技術(shù)及運動控制技術(shù)的發(fā)展趨勢和網(wǎng)絡(luò)運動控制系統(tǒng)的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，在深入研究網(wǎng)絡(luò)運動控制實時性需求的基礎(chǔ)上，針對網(wǎng)絡(luò)運動控制系統(tǒng)存在的一些問題，給出了基于精確時鐘協(xié)議的網(wǎng)絡(luò)運動控制系統(tǒng)的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，并進一步建立了基于時鐘同步的網(wǎng)絡(luò)運動系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型，分析了網(wǎng)絡(luò)時鐘協(xié)議的工作機理及控制方法。然后研究了精確時鐘協(xié)議，進一步

3、分析了不同時鐘同步控制方法對系統(tǒng)模型的影響及其優(yōu)缺點。 深入研究了利用Java實現(xiàn)時鐘同步，并在此基礎(chǔ)上對網(wǎng)絡(luò)傳輸延時進行系統(tǒng)分析，研究了網(wǎng)絡(luò)延時的補償控制方法。搭建了網(wǎng)絡(luò)運動控制系統(tǒng)實驗仿真平臺，對所建立模型進行了仿真評測。提出了一種使用滑動窗口和時間戳相結(jié)合的網(wǎng)絡(luò)傳輸延時補償控制方法。 通過在控制器和執(zhí)行器分別設(shè)置可變滑動窗口，并利用數(shù)據(jù)報的時間戳信息進行分析處理，實現(xiàn)了對網(wǎng)絡(luò)時鐘同步、傳輸延時等問題的控制。最后搭建