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《網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)的時延與調(diào)度算法研究》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫。
1、摘要網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)的時延與調(diào)度算法研究摘要網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)(NetworkedControlSystem,NCS)是控制科學(xué)、計算機及網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的綜合應(yīng)用，是一種新興的分布式實時控制系統(tǒng)。通信結(jié)構(gòu)已經(jīng)由傳統(tǒng)的端對端的通信模式向通用總線形式轉(zhuǎn)變，隨之而來的網(wǎng)絡(luò)資源的競爭所帶來的網(wǎng)絡(luò)時延賦予傳統(tǒng)的控制理論和方法新的含義和研究內(nèi)容，所以近些年來對網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)的研究已經(jīng)成為了控制界新的熱點方向。對網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)的時延和調(diào)度的研究是其中重要內(nèi)容之一，所以本文針對這兩個基本問題進行了相關(guān)研究。a)闡述了NCS中的基本問題，以及網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)仿真技術(shù)的研究概況，著重介紹了TrueTim
2、e工具箱及其仿真原理。b)總結(jié)對比了多種流行的網(wǎng)絡(luò)MAC層協(xié)議技術(shù)構(gòu)成，重點說明了隨機性訪問協(xié)議中兩大流行網(wǎng)絡(luò)的特點。詳細分析了網(wǎng)絡(luò)誘導(dǎo)時延的具體組成和建模，并對影響時延的負載進行了理論分析。然后利用TrueTime工具箱建立了時延仿真模型。仿真結(jié)果表明了CAN總線和switchedEthernet在實時性方面的優(yōu)勢。c)在前人對實時系統(tǒng)的調(diào)度和控制網(wǎng)絡(luò)性能及協(xié)議層調(diào)度研究成果的基礎(chǔ)上，本文分析了網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)在應(yīng)用層上的調(diào)度算法，重點說明了靜態(tài)的RM調(diào)度算法和動態(tài)的EDF調(diào)度算法在網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)中的應(yīng)用，并通過仿真實例對多任務(wù)的網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)調(diào)度進行了仿真，比較了
3、這兩種調(diào)度算法的特性。仿真結(jié)果表明動態(tài)調(diào)度算法在網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)應(yīng)用方面的優(yōu)勢。關(guān)鍵詞：網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)，時延，調(diào)度，RM算法，EDF算法-I-ABSTRACTTIMEDELAYSANDSCHEDULINGANALYSISOFNETWORKEDCONTROLSYSTEMABSTRACTAmajortrendinmodernindustrialandcommercialsystemsistointegratecomputing,communication,andcontrolintodifferentlevelsofmachine/factoryoperationsan
4、dinformationprocesses.ThesenewdistributedcontrolsystemsarecalledNetworkedControlSystem(NCS).Thechangeofcommunicationarchitecturefrompoint-to-pointtothiscommon-busapproach,however,introducesdifferentformsoftime-delayuncertaintyintheclosed-loopsystemdynamics.Thesetimedelayscomefromthe
5、timesharingofthecommunicationmediumandintroducemanyfreshmeaningstotraditionalcontroltheoriesandmethodologies.Forthesereasons,thistopichasbeenthehotresearchdirectionincontrolindustry.Timedelaysandschedulingaretwoofthebasicissuesintheanalysis,designandmodelingofNetworkedControlSystems
6、.Hence,thisthesisfocusesonthesetwoissues.Inthebeginningofthisthesis,itpresentsmanyproblemsinNCSresearch,andmoreover,summariesthesimulationmethodologiesofNCS.Here,TrueTimetoolboxanditsprinciplearepresented.TounderstandthetimedelaysinanNCSduetonetworkedcommunication,itsummarizethecomp
7、arisonoftechnicalstructureofseveralpopularprotocolsinMAClayer,especiallythecharacteristicsofrandomaccessprotocols—CSMA/CDandCSMA/AMP.Furthermore,thecompositionandmodelingofnetworkintroducedarediscussedindetail.Asoneofthemostimportantconditionsaffectingtimedelays,thenetworktrafficloa
8、disanalyzed.Simulat
