Internet远程实时控制技术的研究与实践

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1、哈尔滨工业大学工学硕士学位论文摘要当前对Internet远程控制的研究，主要局限在传输协议和跨平台性等问题上，而对于如何减少网络传输时间延迟的负面影响、提高系统的响应速度则几乎没有成熟的研究结果。为提高远程控制系统的实时性，本文提出了一种新的远程控制结构。在该结构的设计中，关键是如何成功执行实时任务。为此，本文在周期任务模型的基础上，分析了任务的时间特性，进而研究了任务的调度策略和执行方式，构造了一个实时子系统。在这个子系统中，任务根据自身的执行方式，被有效地调度和执行以满足它们的时间要求。整个结构把控制过程中频繁执行的周期任务从客

2、户机转移到远处的实时子系统，循环地调度和执行它们，而把操作者置于这个循环之外，其工作只是监视任务的执行结果并管理好这些任务。为了提供自动报警功能，在任务描述中加入一个测试条件，只有当条件为真时，才会执行该任务。于是操作者获得了远程的自动控制和自动报警机制，如果任务设计得当，即使执行过程中网络瘫痪，系统也可以正常运行。在很大程度上，任务能否及时执行取决于任务的调度算法.经过证明，EFF算法是本系统运行环境下的最优调度算法。实时子系统中还设计了一个驱动程序接口，支持安装多台设备，并使各种控制任务可以访问所属设备的驱动程序，以获得操作代码

3、或解释反馈数据。通过对设备信息进行文本描述，它们可以在网络上传输;对设备的一般操作的分析和描述允许操作者使用通用指令控制一类设备。服务器提供的网络服务，包括设备、任务的管理以及时钟同步。最后的测试结果表明，本系统在及时性和吞吐量上远远超过一般的远程控制系统，可以达到本地控制的性能。在当前的网络条件下，远程实时控制是可以实现的。关键词远程控制;实时系统:任务调度;插件:时钟同步哈尔滨工业大学工学硕士学位论文AbstractMostresearchintoInternetremotecontrolhaslimitedtotransmis

4、sionprotocolandcompatibilitywithvarioussystems.Presentworksonreducingthenegativeimpactoftransmissiondelayandimprovetheresponsespeedareveryfew.Inordertoimprovethereal-timeperformanceofremotecontrol,inthisdissertationwepresentanewarchitectureforremotecontrol.Inthisarchit

5、ecture,thekeypointishowtoexecutereal-timetaskssuccessfully.Onbaseofperiodictaskmodel,wefirstanalyzedthereal-timecharacteristicsoftasks,andthendevelopedareal-timesubsystem.Tasksinthissubsystemcanbescheduledandexecutedtomeettheirtemporalrequirementsaccordingtotheirexecut

6、ionmode.Periodictasksaretransmitedfromclientintoreal-timesubsystemtoscheduleandexecutecyclically.Operatorshavebeenreleasedoutofthecontrolcycle.Inordertosupportthefunctionofautoalarm,weintroducedtestconditionstoeverytask,whicharetestedeverytimetodecidewhethertoexecuteth

7、eactionsofthetask.ItispossibleforproperlydesignedtaskstorunnormallyevenwhenInternetbreaksdown.Schedulealgorithmsareimportantfactorsinsuccessfullyexecutionsoftasks.EFFisprovedtobeoptimalinthissystem.Adevicedriverinterfacemakesthesystemeasytoextend.It'sdesignedtoinstalld

8、evicesandmanagethemwithoutmodifyingtheprogramofthesystem.InformationofdevicescanbetransmittedonInternet,whichmakesope