本文選題：TrueTime + 網(wǎng)絡(luò)化控制系統(tǒng)　； 參考：《昆明理工大學(xué)》2017年碩士論文

【摘要】：網(wǎng)絡(luò)化控制系統(tǒng)(Networked Control Systems,NCS)是指通過網(wǎng)絡(luò)將分布于不同地理位置的傳感器、執(zhí)行機構(gòu)和控制器連接起來,形成閉環(huán)的一種分布式實時反饋控制系統(tǒng)。采用交換式以太網(wǎng)技術(shù)的工業(yè)以太網(wǎng)控制系統(tǒng)作為網(wǎng)絡(luò)化控制系統(tǒng)的一種,目前被廣泛應(yīng)用于生產(chǎn)制造等領(lǐng)域,但其仍存在著因網(wǎng)絡(luò)的引入而產(chǎn)生的各種問題。本文針對工業(yè)以太網(wǎng)控制系統(tǒng)的數(shù)據(jù)傳輸和控制性能優(yōu)化問題,從調(diào)度的角度進行了以下研究。首先,提出了控制回路根據(jù)給定值與實測值差額的絕對值對照靜態(tài)調(diào)度表改變傳感器采樣周期的調(diào)度優(yōu)化方案。使用TrueTime2.0工具箱搭建了工業(yè)以太網(wǎng)控制系統(tǒng)仿真平臺進行仿真研究并與定采樣周期方案進行了對比,仿真結(jié)果表明:該調(diào)度方案能夠優(yōu)化系統(tǒng)的數(shù)據(jù)傳輸、提升系統(tǒng)的控制性能,尤其是在系統(tǒng)存在丟包的情況下。其次,針對單控制器多回路的工業(yè)以太網(wǎng)控制系統(tǒng)提出了傳感器主動退避沖突采樣時間點的調(diào)度優(yōu)化方案。使用TrueTime2.0工具箱搭建了單控制器多回路工業(yè)以太網(wǎng)控制系統(tǒng)仿真平臺進行仿真研究并與未采用此方案的系統(tǒng)進行了對比,仿真結(jié)果表明:該調(diào)度方案能夠提升系統(tǒng)的控制性能。最后,考慮工業(yè)以太網(wǎng)控制系統(tǒng)中控制回路的自私性,引入非合作博弈理論,提出了控制回路根據(jù)非合作博弈的戰(zhàn)略式表述調(diào)整傳感器采樣周期的調(diào)度優(yōu)化方案,并進一步采用帕累托優(yōu)化策略進行優(yōu)化。使用TrueTime2.0工具箱搭建了基于非合作博弈的工業(yè)以太網(wǎng)控制系統(tǒng)仿真平臺,并對該方案進行仿真研究,仿真結(jié)果驗證了其有效性。
[Abstract]:Networked Control Systems (NCSs) is a distributed real-time feedback control system which connects sensors, actuators and controllers distributed in different geographical locations through the network to form a closed loop. As a kind of networked control system, industrial Ethernet control system based on switched Ethernet technology is widely used in manufacturing and other fields, but there are still various problems caused by the introduction of network. In this paper, the data transmission and control performance optimization of industrial Ethernet control system is studied from the point of view of scheduling. Firstly, a scheduling optimization scheme is proposed to change the sampling period of the sensor according to the absolute value of the difference between the given value and the measured value against the static scheduling table. The simulation platform of industrial Ethernet control system is built with TrueTime 2.0 toolbox and compared with the scheme of fixed sampling period. The simulation results show that the scheduling scheme can optimize the data transmission of the system and improve the control performance of the system. Especially in the case of system packet loss. Secondly, for the industrial Ethernet control system with single controller and multi-loop, the scheduling optimization scheme of sensor active Backoff collision sampling time point is proposed. A simulation platform of single-controller and multi-loop industrial Ethernet control system is built with TrueTime 2.0 toolbox and compared with the system without this scheme. The simulation results show that the scheduling scheme can improve the control performance of the system. Finally, considering the selfishness of the control loop in the industrial Ethernet control system, the non-cooperative game theory is introduced, and the scheduling optimization scheme for the control loop to adjust the sensor sampling period according to the strategic expression of the non-cooperative game is proposed. Furthermore, Pareto optimization strategy is used to optimize. The simulation platform of industrial Ethernet control system based on non-cooperative game is built by using TrueTime 2.0 toolbox. The simulation results show that the scheme is effective.
【學(xué)位授予單位】：昆明理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號】：TP273

【參考文獻】

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8 車高峰;郭海智;;網(wǎng)絡(luò)化控制系統(tǒng)采樣周期的實時優(yōu)化[J];海南師范大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版);2012年02期

9 唐曉銘;丁寶蒼;;具有任意有界丟包的網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)的預(yù)測控制[J];系統(tǒng)工程與電子技術(shù);2011年10期

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2 王艷;網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)的控制與調(diào)度研究[D];南京理工大學(xué);2006年

3 邱占芝;廣義網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)分析、建模與控制[D];東北大學(xué);2006年

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本文編號：2044333