基于精確時(shí)鐘協(xié)議的網(wǎng)絡(luò)運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)的研究.pdf

1、運(yùn)動(dòng)控制要求系統(tǒng)實(shí)時(shí)性高、響應(yīng)快速（要求毫秒甚至微秒級(jí)），而網(wǎng)絡(luò)的不確定和結(jié)點(diǎn)間時(shí)鐘的不同步等問(wèn)題，使網(wǎng)絡(luò)運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)研究成為難點(diǎn)。這要求一方面在運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)中更深層次地滲透通信與網(wǎng)絡(luò)技術(shù)；另一方面是在通信網(wǎng)絡(luò)的管理與控制中更多地采用各種控制理論和策略。 滿足網(wǎng)絡(luò)運(yùn)動(dòng)控制高性能的前提是通信系統(tǒng)必須能夠保證其數(shù)據(jù)傳輸?shù)膶?shí)時(shí)和同步。 在以往的研究中，大都是采用專用的網(wǎng)絡(luò)和接口組件，控制系統(tǒng)內(nèi)的時(shí)鐘同步以及數(shù)據(jù)的及時(shí)傳遞。

2、 本文以網(wǎng)絡(luò)中同步機(jī)制研究為出發(fā)點(diǎn)，研究了網(wǎng)絡(luò)運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、系統(tǒng)數(shù)學(xué)建模、時(shí)鐘同步機(jī)理以及網(wǎng)絡(luò)延時(shí)控制策略。分析了網(wǎng)絡(luò)技術(shù)及運(yùn)動(dòng)控制技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)和網(wǎng)絡(luò)運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，在深入研究網(wǎng)絡(luò)運(yùn)動(dòng)控制實(shí)時(shí)性需求的基礎(chǔ)上，針對(duì)網(wǎng)絡(luò)運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)存在的一些問(wèn)題，給出了基于精確時(shí)鐘協(xié)議的網(wǎng)絡(luò)運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，并進(jìn)一步建立了基于時(shí)鐘同步的網(wǎng)絡(luò)運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型，分析了網(wǎng)絡(luò)時(shí)鐘協(xié)議的工作機(jī)理及控制方法。然后研究了精確時(shí)鐘協(xié)議，進(jìn)一步

3、分析了不同時(shí)鐘同步控制方法對(duì)系統(tǒng)模型的影響及其優(yōu)缺點(diǎn)。 深入研究了利用Java實(shí)現(xiàn)時(shí)鐘同步，并在此基礎(chǔ)上對(duì)網(wǎng)絡(luò)傳輸延時(shí)進(jìn)行系統(tǒng)分析，研究了網(wǎng)絡(luò)延時(shí)的補(bǔ)償控制方法。搭建了網(wǎng)絡(luò)運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)仿真平臺(tái)，對(duì)所建立模型進(jìn)行了仿真評(píng)測(cè)。提出了一種使用滑動(dòng)窗口和時(shí)間戳相結(jié)合的網(wǎng)絡(luò)傳輸延時(shí)補(bǔ)償控制方法。 通過(guò)在控制器和執(zhí)行器分別設(shè)置可變滑動(dòng)窗口，并利用數(shù)據(jù)報(bào)的時(shí)間戳信息進(jìn)行分析處理，實(shí)現(xiàn)了對(duì)網(wǎng)絡(luò)時(shí)鐘同步、傳輸延時(shí)等問(wèn)題的控制。最后搭建