基于TrueTime的网络化控制系统仿真平台的构建

利用TrueTime的核心模块TrueTime Kernel和网络模块TrueTime Network构建了网络化控制系统仿真平台,并通过干扰节点和网络模块的建立模拟网络环境.仿真结果表明,该仿真平台可以灵活地模拟不同物理层的网络协议、网络中多变的传输状况和不同调度策略对控制系统性能的影响,依此实验平台为基础,可对网络控制系统的控制算法与网络调度等问题进行深入研究.     

网络控制系统的性能优化研究

网络控制系统(NCS)是基于网络的分布式控制系统。文章结合网络调度和系统控制,以网络的可调度性和系统稳定性为约束条件,给出了NCS的性能优化模型,并利用基于Matlab/Simulink的实时控制系统仿真软件包True Time对其进行了仿真。仿真结果表明:该方法既提高了控制系统的性能,又优化了网络调度性能,提高了网络资源的利用率。     

NCS网络协议分析

针对网络控制系统(NCS)中存在的不同网络负载时,系统会出现很严重的失真,提出通过利用更合适的网络协议来减少系统失真。对4种网络协议(以太网、CAN、令牌环网、交换式以太网)的特点作一个概括性的说明,然后通过建立网络控制系统仿真模型,编写代码,调节网络干扰占有率和选择不同网络协议,从实验角度证实这4种网络协议在低负载和高负载情况下各自所具有的网络特性。通过选取合适的网络类型可以使得网络控制系统具有更好的动、稳态性能。     

Ethernet based time synchronization for Raspberry Pi network improving network model verification for distributed active turbulent flow control

Friction drag primarily determines the total drag of transport systems. A promising approach to reduce drag at high Reynolds numbers(> 104) are active transversal surface waves in combination with passive methods like a riblet surface. For the application in transportation systems with large surfaces such as airplanes, ships or trains, a large scale distributed real-time actuator and sensor network is required. This network is responsible for providing connections between a global flow control and distributed actuators and sensors. For the development of this network we established at first a small scale network model based on Simulink and True Time. To determine timescales for network events on different package sizes we set up a Raspberry Pi based testbed as a physical representation of our first model. These timescales are reduced to time differences between the deterministic network events to verify the behavior of our model. Experimental results were improved by synchronizing the testbed with sufficient precision. With this approach we assure a link between the large scale model and the later constructed microcontroller based real-time actuator and sensor network for distributed active turbulent flow control.     

基于T S模糊控制器的网络控制系统仿真研究

为了研究网络控制系统不同的控制算法对系统的影响,利用Matlab中Simulink模块和TrueTime工具箱搭建网络控制系统的模型,当网络控制系统存在一定时延时,分别搭建采用PID控制器的网络控制系统的模型和采用T S模糊控制器的网络控制系统的模型,仿真分析系统的输出曲线,结果表明：采用T S模糊控制器的系统输出曲线超调量小,调节时间短,很快达到稳定,说明基于T S模糊模型的控制算法能够补偿时延,提高系统的稳定性。     

基于TrueTime的无线网络功率控制系统

介绍一种基于Matlab/Simulink的联合仿真工具——TrueTime工具箱,利用该工具箱,并以直流电机为对象,建立一个无线网络控制系统的仿真模型。通过对路径损耗函数的研究,得出信号传输的最远距离。仿真实验结果表明,在信号传输的最远距离内,降低节点的发射功率,可实现对无线网络控制系统节点的功率控制。     

基于TrueTime的网络控制系统的仿真研究

介绍了一种基于Matlab/Simulink的网络控制系统的理想仿真工具——TrueTime工具箱,本工具箱能够对网络控制系统的网络延时、网络参数、系统性能、控制方法等进行综合仿真研究,本文利用TrueTime工具箱搭建网络控制系统仿真平台,结合具体的仿真实例对常用的两种控制网络——以太网和令牌网进行仿真研究。仿真结果表明TrueTime工具箱可以较好地实现网络控制系统的仿真,并验证了以太网和令牌网的特点。     

基于状态空间模型的无线网络控制仿真研究

针对采用状态空间模型描述的几类无线网络控制系统,介绍了基于TrueTime的无线网络控制系统仿真程序的设计与实现问题。首先介绍了TrueTime工具箱的组成,然后给出了如何利用无线仿真模块实现基于状态空间模型描述的控制系统仿真方法。分别考虑当系统具有单输入多输出、网络诱导时延、数据丢包、时滞脉冲等特性时,利用TrueTime仿真工具箱,如何建立上述系统的无线网络控制仿真模型以及如何编写相应的程序代码。根据上述不同模型的仿真可以看出,对于不同的系统,他们的初始化设置基本相同,而任务代码却有很大的差别。仿真曲线符合理论结果,说明了仿真模型和程序代码的正确性与有效性。     

基于 CAN 总线的网络监控系统调度算法研究与改进

分析RM、EDF、MEF-TOD经典实时调度算法的不足。针对实际网络监控系统中通信对象的特点,结合CAN总线协议,设计一种混合调度算法。利用TrueTime工具箱建立网络监控系统模型,对算法进行仿真、分析,证明了该算法的有效性和优良性。     

基于无线网络的电机控制器设计与仿真

主要研究了无线网络(WLAN和ZigBee)在电机实时控制中的应用.通过在Simulink环境下设计电机数学模型,采用微分先行数字PID控制器设计方法,结合TrueTime实时仿真工具箱建立无线网络环境下电机实时控制系统模型,经过仿真并分析,有无功率控制策略、数据传输速率和协议的差异性是影响无线网络环境下系统控制性能的主要因素.