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摘要网络控制系统是控制技术、计算机技术、以及通信技术的产物。通信网络把传感器、控制器、执行器连接起来，形成一个有机的整体，网络构成反馈通道，信息通过网络进行传输和交换，摆脱了传统的点对点的束缚，打破了空间上的约束，网络控制系统减少了系统布线，使得系统的成本降低，便于安装、扩展和文护。22691
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本文主要针对网络时延进行了分析和研究，分析了时延产生的原因和特性，根据系统时延不同和节点驱动方式不同进行了系统的建模，通过设计Smith控制器和观测器对时延进行补偿，在理论上解析了方案的可行性，同时通过Matlab仿真对其进行了验证；最后，使用Truetime1.5工具箱进一步验证时延对控制系统的影响。
毕业论文关键词 网络控制系统 ，时延，通信网络，仿真
毕业设计说明书（论文）外文摘要
Title Analysis and design for network control System with delay
Abstract
Network control system is the product of the control technology of computer technology and communication technology .Communication network connect the sensor controller, actuator, and form an organic whole, the network composites feedback channel, transmission and exchange information through the network, get rid of the bondage of the traditional point to point, break the space constraints, network control system to reduce the wiring system, and the cost of the system to reduce, easy installation and maintenance .
This paper focuses on network time delay are analyzed and the research, analyzes the causes of delay and features, according to the system time delay and the driving mode of nodes in different system modeling, to compensate the time delay by Smith controller and observer design, analyses the feasibility of scheme in theory, at the same time was tested and verified by Matlab simulation on its Finally, using Truetime1.5 toolbox to further verify the influence of time delay of control system.
Keywords Network control system， Delay ，Communication technology,
simulation目 次
1绪论 1
1.1研究的目的和意义 1
1.2网络控制系统中存在的基本问题 2
1.3 网络控制系统的研究现状 3
1.4本文主要内容 4
2 时延特性分析与系统建模 6
2.1引言 6
2.2时延网络特性分析 6
2.3不同网络时延特性 7
2.4时延建模 8
3 补偿器设计原理 10
3.1Smith控制器 10
3.2 基于观测器的状态反馈控制 11
3.3本章小结 13
4 时延与控制器仿真 14
4.1时延对系统的影响 14
4.2 Smith预估计控制器 16
4.3基于观测器的状态反馈控制仿真 19
4.4基于truetime的时延仿真 21
总 结 26
致 谢 27
参考文献 28
1 绪论
1.1 研究的目的和意义
随着控制系统在结构上变得愈来愈繁杂以及空间上变得愈发宽广，促使控制理论与计算机技术朝着更高的方向发展，与此同时，现代工业对控制系统提出的要求也越来越高，控制系统已由传统的集中式体系向现代的开放式体系发展[ 25]。集中式体系有着一些致命的缺点，随着设备的增加，系统在空间上布线变得十分困难，在成本上大大的提高，对干扰的抵抗能力也大大降低、灵活度不够以及扩展不方便等问题[26]。上述问题的存在，使得传统的集中式体系向现代的开放式体系进行转换，开放式体系在传统控制系统的基础上引入了网络，该系统在结构上将控制系统的主要功能部件与通信网络相连接[22]，从根本上解决了布线难、成本高、抗扰低以及灵活度不够等一系列问题，目前，网络控制系统已广泛应运于产业控制范畴，获得了惊人的成果 [12]。
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