基于web的控制系统计算仿真研究与开发

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1、基于Web的控制系统计算仿真研究与开发摘要随着网络技术的发展，Web应用正在从信息共享平台向服务共享平台发展。将Web技术与控制系统计算仿真服务结合起来，不仅能够实现计算仿真服务的可移动性，而且具有通过构建网络分布计算系统，完成复杂的计算仿真任务的潜力。本文就基于Web的控制系统计算仿真作了如下研究：研究了基于Web的控制系统计算仿真中的若干关键技术问题。给出了计算仿真服务器的设计框架，实现了用户界面，对计算仿真中的异常情况和响应时间提出了解决方法。利用～IATLAB开发了一个基于Web的控制系统计算仿真应用。提出了面向存储的和面向执行的MATLABM文件的

2、概念，利用这些概念实现了通过Web页面创建MATLABM文件和执行MATLAB指令；通过从用户提交的j114TLAB指令中提取变量、动态地产生结果输出HTML文件和M文件的方法，实现了对用户提交的MATLAB指令的执行和计算结果的显示；通过将数值计算结果统一作为矩阵处理，并在HTML页面中用表格分别显示数值结果的实部矩阵和虚部矩阵的方法，解决了MATLABWebServer不支持对包含虚部的数值的显示问题。利用Simulink开发了一个基于Web的控制系统仿真应用。用JayaApplet在Web页面中实现了一个交互性较强的图形化建模界面；提出了节点关联矩阵的

3、概念，利用这个概念较好地实现了在搭建系统框图过程中对连线的拖放操作；给出了一种Web浏览器与Web服务器间进行控制系统框图数据通信的协议；当有多个仿真结果时，实现了将各仿真结果绘制在同一个坐标系中或者分别绘制在单独的坐标系中两种显示方式。对作者利用MATLAB／Simulink开发的控制系统计算仿真应用，进行了应用和测试，分别完成了一直流电机控制器的根轨迹法设计和一个倒立摆平衡系统的PID控制器设计。通过该测试和应用，验证了该软件系统的有效性，同时也发现该软件系统的一些不足。关键词Web，控制系统，MATLAB，Simulink，节点关联矩阵RESEARCH

4、ANDDEVELOPMENTOFWEBBASEDCONTROLSYSTEMCOMPUTINGANDSIMULATIONABSTRACTAlongwiththedevelopmentoftheInternettechnology，theWebisbecomingmoreaservices—sharingthananinformation—sharingplattbrmAnapplicationcombiningtheWebandtheserviceofcontrolsystemcomputingandsimulation，willnotonlyaddthemo

5、bilitytotheservice，butalsohasthepotentialofsolvinghighlycomplexcomputingandsimulationproblemsthroughconstructingnetworkedcomputingandsimulationsystems．ThemaincontentsofthisdissertationareasfoilowsSeveralkeyissuesOiltheimplementationofWeb—basedcontrolsystemcomputingandsimulationares

6、tudied．Theconclusionsincludeaproposedframeworkofthecomputingandsimulationserver，theimplementationoftheuserinterface，thesolutiontotheabnormityincomputingandtherespondtimeUsingMATLAB，aWeb-basedcomputingandsimulationsystemforcontrolsystems，isrealized．Theconceptsofstoring—orientedandex

7、ecuting—orientedMATLABMfilesareproposedandupontheseconcepts，thestoringandexecutingoftheMATLABinstructionsenteredthroughWebpages，isrealizedrespectively．Thedisplayingofthecomputingresultsisachievedbyfirstcollectingthevariablesfromclients’MATLABinstructions，thendynamicallycreatingtheo

8、utputHTMLfileandtheMfile；t