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1、上海交通大学硕士学位论文网络控制系统的分析与设计摘要随着控制系统规模的扩大和飞速发展的计算机、网络及通讯技术，将网络及通讯技术应用到控制科学领域的一种分布式、网络化、智能化的网络控制系统（NetworkedControlSystem,NCS）成为国内外研究界的热点之一。但在传统的控制系统中加入网络作为通讯媒介，使系统的性能有了大的改观的同时，也不可避免的带来了一些问题。所以本文就网络控制系统分析和设计的一些基本问题进行了相关研究。本文主要完成了一下主要工作：1.阐述网络控制系统的基本问题，介绍了网络控制系统仿真工具——Tr
2、ueTime,并对网络控制系统负载以及采样周期问题进行了仿真分析。2.详细分析了网络控制系统的时延特性，并重点比较了几种使用比较广泛的网络协议，然后对比仿真分析了几种协议的时延特性，指出CAN在网络控制系统应用中较有优势。3.研究了网络控制系统联合设计的方法，分析了联合设计的过程，及性能评价指标，最后基于DLQR方法完成了控制器与网络的联合设计。关键词：网络控制系统，时延，联合设计，DLQRI上海交通大学硕士学位论文THEANALYSISANDDESIGNOFNETWORKEDCONTROLSYSTEMAbstractWi
3、ththeextensionofcontrolsystemscaleandtherapiddevelopmentofthecomputernetworkandcommunicationtechnology,thenetworkandcommunicationtechnologyareappliedtothecontrolfieldandleadtothenewdevelopmentofNetworkedControlSystems(NCS),whicharedistributed,networkedandintellige
4、nt.TheresearchofNCSbecomesoneofhotfocusbythedomesticandoverseascientists.Theinsertofnetworkinthecontrolsystemcanimprovethesystem’sperformance,butinevitablybringthesomeproblems.Sothisthesisfocusesontheproblemsofanalysis,designinNCS.1.Presentbasicproblemsandrecentre
5、searchachievements,thanthesimulationmethodologies—TrueTimeareintroduced,andanalysisthenetworktrafficloadandsampleperiodofNCSwithTrueTime.2.Specificanalysisofthenetworkcontrolsystemtimedelaycharacteristics,andcomparedthetypesofbroadlynetworkprotocol,thensimulationa
6、nalysisonthedelayoftheprotocol,pointingoutthattheCANismoreadvantagesfornetworkcontrolsystem.3.Discusstheco-designmethodofNCS，andtheprocessofco-design,aperformanceindexisproposedtocontractthecontrollerdesignII上海交通大学硕士学位论文withthenetworkcharacteristics.Atlast,biasedo
7、ndiscretelinearquadraticregulation,finishtheco-designofthenetworkcontrollerandnetwork.Keywords:NetworkedControlSystem,Timedelays,Co-design,DLQRIII上海交通大学学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体
8、，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。学位论文作者签名：付雷日期：2008年2月18日上海交通大学学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权上海交
