基于ICE的網(wǎng)絡(luò)化控制系統(tǒng)的研究.pdf

1、隨著計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的廣泛使用和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的不斷發(fā)展,使用專用或公用計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)代替?zhèn)鹘y(tǒng)控制系統(tǒng)中的點(diǎn)對(duì)點(diǎn)結(jié)構(gòu),實(shí)現(xiàn)傳感器、控制器和執(zhí)行器等系統(tǒng)組件之間的控制信息可以相互傳遞的系統(tǒng),即網(wǎng)絡(luò)化控制系統(tǒng)的研究正在迅速成為當(dāng)前國際控制領(lǐng)域的一個(gè)前沿課題。同時(shí),隨著計(jì)算機(jī)領(lǐng)域的快速發(fā)展,帶來的異構(gòu)、互操作問題,也成為亟待解決的難題之一。因此,研究異構(gòu)環(huán)境中的網(wǎng)絡(luò)化控制系統(tǒng),具有重要的理論意義和廣闊的應(yīng)用前景。本文首先介紹了一種中間件ICE(Interne

2、t Communications Engine),ICE是一種支持分布式體系結(jié)構(gòu)和異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)環(huán)境的中間件技術(shù)。通過對(duì)ICE技術(shù)特點(diǎn)的討論和對(duì)當(dāng)前幾種主流中間件技術(shù)的比較,確認(rèn)了ICE的技術(shù)優(yōu)勢。在此基礎(chǔ)上,分析了基于ICE構(gòu)建的網(wǎng)絡(luò)化控制系統(tǒng)相對(duì)于傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)化控制系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn),并根據(jù)多移動(dòng)機(jī)器人協(xié)作系統(tǒng)提出了一種基于ICE實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)化控制系統(tǒng)的構(gòu)建方案。接著,研究了數(shù)據(jù)包丟失現(xiàn)象對(duì)網(wǎng)絡(luò)化控制系統(tǒng)的影響?；诋惒絼?dòng)態(tài)系統(tǒng)的相關(guān)原理、Lyapuno

3、v穩(wěn)定性定理,對(duì)同時(shí)具有網(wǎng)絡(luò)時(shí)延和數(shù)據(jù)包丟失的網(wǎng)絡(luò)化控制系統(tǒng)進(jìn)行了建模、指數(shù)穩(wěn)定性分析和動(dòng)態(tài)輸出反饋控制器設(shè)計(jì),并通過仿真算例對(duì)上述結(jié)論進(jìn)行了檢驗(yàn)。然后,介紹了多移動(dòng)機(jī)器人協(xié)作系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)通信系統(tǒng)的整體設(shè)計(jì)思想、工作流程及主要模塊的實(shí)現(xiàn)方法?；谔岢龅木W(wǎng)絡(luò)化控制系統(tǒng)的構(gòu)建思想,實(shí)現(xiàn)了該網(wǎng)絡(luò)通信平臺(tái)的搭建。最后,在實(shí)現(xiàn)上述系統(tǒng)的基礎(chǔ)上,構(gòu)建了基于ICE的網(wǎng)絡(luò)化控制系統(tǒng)的時(shí)鐘同步測試平臺(tái),并對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行了時(shí)鐘同步測試,從而檢驗(yàn)了網(wǎng)絡(luò)通信平臺(tái)的工作