网络控制系统的调度算法研究及仿真

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1、硕士论文网络控制系统的调度算法研究及仿真摘要网络控制系统是控制科学、计算机及网络技术的综合应用。网络资源的竞争及网络时延赋予传统的控制理论和方法新的含义和研究内容，对网络控制系统调度的研究是其中重要内容之一。本文在控制网络性能及协议层调度前人已有成果的基础上分析了网络控制系统在应用层上的调度算法，并在搭建的虚拟平台上对多任务的网络控制系统调度进行了仿真，通过仿真详细论述了RM算法和EDF算法对于网络控制系统性能的影响，表明了在网络资源竞争激烈的情况下，EDF调度算法在网络控制系统中的重要意义。论文还讨论了反馈控制实时调度算法，并对其在网

2、络控制系统中的应用进行了探讨。关键词：网络控制系统，网络时延，网络诱导误差，RM调度，EDF调度，‘I'rueTime实时内核，反馈调度磺士逮文鼹鳃羟裁系统鹊诱凌算法疆究及糖囊ABSTRACTNetworkedcontrolsystemsareintegrationofcontrollingscience，computingscienceandnetworkingtechnology．Thecompetitionofnetworkresourceandnetworkdelaybringtraditionalcontroltheories

3、andmethodsnewmeaningsandresearchdirections，oneimportantproportionofwhichisnetworkscheduling．Basedonexistentresultsoncontrolnetworkperformanceandschedulinginprotocollayer,thepaperanalyzestheschedulingalgorithmofnetworkedcontrolsystemsinapplicationlayef'andstructuresmulti．

4、tasknetworkedcontrolsystemsforschedulingsimulationinvirtualplatform．Viathesimulation，itisdiscussedhowRMalgorithmandEDFalgorithminfluencetheperformanceofnetworkedcontrolsystems，andpresentedthesignificanceofEDFschedulingalgorithminnetworkedcontrolsystems．Besides，thepaperst

5、udiesfeedback．controlreal—timeschedulingalgorithmsandtheirapplicationinnetworkedcontrolsystems．Keywords：networkedcontrolsystems，networkdelay,network_inducederror,RMschedule，EDFschedule，TrueTimereal-timekernel，feedbackschedulen硕士论文网络控制系统的调度算法研究及仿真1绪论1．1论文研究的背景网络环境下的控制是目前控

6、制科学和飞速发展的计算机网络及通讯技术相结合的产物，信息的网络化和智能化给自动化技术带来深远影响和新的机遇与挑战。随着Intemet(国际互联网)在全球的飞速发展，网络环境下的新型管理信息系统及控制系统不仅可以应用于复杂的工业控制领域，而且在兵器系统、机器人工业、航空及航天领域也极具潜力。目前，我国在防空近程反导武器系统中，对于未来无人值守的高炮系统和武器运动体的控制就是这类问题的探索。美国军方为提高精确制导武器的精度，对于成像制导的方法，近来已考虑反馈信息的处理，提出了“人在回路中”的制导控制思想。基于网络的机器人遥操作自二十世纪九十

7、年代开始就已成为智能控制的热点课题。二十一世纪，数字化战场的核心内容是“网络中心战”和“武器平台互联”，为了提高武器系统的作战效能，必须研究无人兵器等武器系统协同操作的实现途径，研究网络环境下信息传输和远程控制的概念、机理和关键技术。但目前，网络控制系统的理论和方法尚不完善。国内控制界，网络控制概念在近年来也才被接受，因此对于网络控制系统的研究具有积极和重要的意义。本论文的背景是控制理论与控制工程学科点承接的基金课题⋯。网络控制是控制科学和计算机网络的交叉，传统的控制理论和方法由于网络的延时赋予了新的含义和研究内容，本文主要内容集中于网

8、络控制系统的调度分析。1．2网络控制系统概述我们传统意义上研究的控制系统是点对点连接的控制系统，如图1．2．1，也就是说，控制器和被控对象之间的连接采用专线。图1．2．1点对点控制系统结构框图控制回路通过实