以太网络控制系统的研究及其协议分析

《以太网络控制系统的研究及其协议分析》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、浙江大学硕士论文摘要网络控制系统NCS(networkedcontrolsystem)是基于网络的分布式控制系统，它融合了先进的计算机技术、通信技术与控制技术，体现了控制系统的网络化、集成化、节点智能化的发展趋势，是控制界研究的一个热点之一。网络控制系统通过一个实时的网络构成闭环的反馈控制系统，是某个区域内一些现场检测、控制及操作设备和通信线路的集合。网络控制系统提供了设备之间的数据传输，使该区域内不同地点的用户实现资源共享和协调操作，是计算机网络技术在控制领域的延伸和应用。随着控制系统规模的日益扩大，网络控制系统的应用将变得越来越广泛。本文通过回顾

2、网络控制系统的发展，详细介绍了以太网络控制系统的特性及其数学模型。讨论了以太网络控制系统中存在的问题包括网络引起的时延，采样率的选择，网络数据包的丢弃等问题及其解决方法和策略。分析了控制以太网CSMMCD媒体访问协议和CsMA，CD—TDMA混合网络协议各自的优缺点，并结合了具体的控制对象，进行了以太网络控制系统的仿真，从仿真结果得出并讨论了各访问协议的优缺点，并基于这两个网络协议提出了新的以太网络协议构想并对其进行了验证。关键词：网络控制系统；CSMA／CD：CSMⅣCD—n)MA；工业以太网2塑坚盔兰堡主丝奎AbstractNCS(network

3、edcontrolsystem)isoneofdistributionalcontrolsystembasedonnetwork．ItisoneofthehotspotsinControlfieldcombinedwithlatestcomputertechnology,communicationandcontroltechnology,showingtheadvantageofnetworking，integration,andintellectualization．NCStlSCSrealtimenetworktointegratewithfie

4、ldinspectapparatusandcontrolandoperationequipmentinordertoformonefeedb∞kcontrolsystem．NCSprovidesdatatransmissionamongequipments,andletUSerSofdifferentsiteinthesameregionshaIi：Rgdamresourc七andcoordinatedoperation．Itistheextensionofcomputernetworksystemintocontrolfield．Andtheusa

5、geofitwillbecomemoreandmorepopular、】l，itllthescaleofControlsystern．ThispapertracebackthedevelopmentofNCS，introducedthecharaetoristicandmathematicalmodeofit．DiscussedtheproblemandsolutionwithNCSincludingtimedelay,samplingrate，thenetworkdatapacketdiscards．analyzedCSMMCDandCSMA／CD

6、--TDMAmediaaccessprotocol，simulatedEthernetcontrolsystembasedonCSMA／CDandgiveacontrastresultwithsystembasedonCSMA／CD--TDMA,atlast,weprovideanewprotocolmodelwhichhavebothadvantageofthistwoprotoc01．andgetasatisfactoryresult晰tllsimuiation．Keyword：NCS，Ethernet,CSMA／CD，CSMA／CD--TDMA

7、3浙江大学硕士论文第一章绪论1．1网络控制系统(NCS)的出现网络控制系统(NetworkedControlSystems：NCS)是指一种分布式控制系统。其中控制回路中的传感器、执行器、以及控制器之间通过通讯网络连接。控制系统中的状态变量和控制变量以数字量的形式在网络中传递。“Networkedcontrolsystems”最早于1998年出现在马里兰大学GC．Walsh的论著中，但并没有给出明确的定义。只是用图示说明了网络控制系统的结构，指出在该系统中控制器与传感器通过串行通信形成闭环。而后重庆大学的张结斌等用了“分布式网络控制系统0同济大学的于

8、之训等用了“网络控制系统”这样的术语[22】。清华大学的顾洪军给出了明确的定义：网络控制系统(NCS，net