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随着网络规模的扩大,以以太网为代表的通信技术正成为工业控制网络发展过程中的新亮点和新方向。以太网作为目前应用最为广泛的局域网技术,已经在工业自动化和过程控制领域得到了越来越多的应用,其优越性也越来越突出。因此,对工业以太网的网络测量是研究工业以太网特征,获取网络状况的有效方法。为了探讨网络特性对整个控制系统性能的影响,本文主要工作是开发一个通用的网络测量的仿真平台。利用这个仿真平台,对工业以太网主要参数进行研究,测量结果用于网络控制系统中。
本文首先从网络测量的背景及研究现状开始分析,阐述了网络测量的意义,接着对网络测量技术及指标体系进行了深入研究,重点阐述了主动测量和被动测量方法,并对其进行了对比分析。结合网络测量的理论知识,在时钟同步基础之上,提出了网络测量平台的总体设计方案,设计出基于此方案下的硬件测量平台。最后,对网络测量平台的仿真技术进行研究。
本文在对比了现有的仿真软件基础上,采用Tnetime工具箱对测量平台进行仿真。
由于测量平台是连接在网络中,因此对工业以太网协议进行了深入的研究,对网络主要的参数(时延)进行了仿真,并针对不同的调度算法分别进行了仿真分析。在减少时延对系统的影响上,本文研究了基于极值采样的仿人智能控制器。在仿真平台中,分别通过VC编程和MATLAB下的Simulink模块实现。通过仿真结果证明了采用基于极值采样的仿人智能控制器能减少时延对测量平台的影响。最后对本文所做的工作进行简要总结和展望。