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摘要网络控制系统是控制科学、计算机及网络技术的综合应用，是一种新兴的分布式实时控制系统。本文研究了网络控制系统的调度问题。本文首先介绍了TrueTime工具箱及其仿真原理，搭建了网络控制系统仿真平台。针对网络控制系统应用层上的调度算法，本论文对RM调度算法、EDF调度算法、基于死区调度算法进行了研究和仿真，并分析比较了各种调度算法的优缺点及适用范围。仿真结果表明了在网络资源竞争激烈的情况下，EDF调度算法具有较好的效果。 7784
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关键词： 网络控制系统 TrueTime RM算法 EDF算法 基于死区的调度
毕业设计说明书（论文）外文摘要
Title Scheduling Analysis of Networked Control Systems
Abstract
A major trend in modern industrial and commercial systems is to integrate computing, communication, and control into different levels of machine/factory operations and information processes. These new distributed control systems are called Networked Control System (NCS). Scheduling is one of the basic issues in the analysis, design and modeling of Networked Control Systems. Hence, this thesis focuses on the issue. First ,the NCS platform is established by using TrueTime simulator. Second, three scheduling algorithms in protocol layer are investigated and the corresponding simulation is carried on the platform. Moreover, the advantages and disadvantages of the scheduling algorithms is clarified. The result of the simulation shows that the EDF scheduling algorithm has better performance when the network is busy.
Keywords Networked Control System, Schedule, RM Schedule, EDF Schedule
目录
1 绪论 1
1.1 研究背景与意义 1
1.2 网络控制系统概述 1
1.3 网络控制系统的调度研究现状 2
1.3.1 静态调度策略 2
1.3.2 动态调度策略 3
1.4 本文主要工作 4
2 基于truetime工具箱的仿真平台搭建 4
2.1 truetime工具箱简介 4
2.2平台搭建 7
2.2.1 控制器节点（节点1，2，3） 8
2.2.2 调度器节点（节点4） 10
2.2.3 网络模块 12
2.3 本章小结 13
3 RM调度算法仿真研究 13
3.1 RM调度算法简介 13
3.2 仿真分析 14
3.3 本章小结 17
4 EDF调度算法仿真研究 17
4.1 EDF调度简介 17
4.2 EDF仿真分析 18
4.3 本章小结 20
5 基于死区动态调度策略仿真 20
5.1死区动态调度简介 20
5.2 仿真与分析 20
5.3 本章小结 24
结 论 25
致 谢 26
参 考 文 献 27
1 绪论
1.1 研究背景与意义
随着计算机网络的广泛使用和网络技术的不断发展，控制系统的结构正在发生变化。传统的控制模式往往通过点对点的专线将传感器信号传送到控制器，然后再通过点对点的专线将控制信号传送到执行器，此类结构模式下的控制系统往往布线复杂，使得系统成本增加，降低了系统的可靠性，抗干扰性和灵活性，扩张不方便。为了解决这些问题，将网络引入控制系统中采用分布式控制系统来取代独立控制系统，相关的信号和数据通过通信网络进行传输和交换，从而避免了彼此间专线的敷设，而且可以实现资源共享，远程操作和控制，提高系统的诊断能力，方便安装与文护，并能有效减少系统的重量和体积，增加系统的灵活性和可靠性。