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随着控制系统规模的日益扩大以及网络技术的飞速发展,基于网络的控制系统,由于具有连线少、可靠性高、易于扩展以及能够实现信息资源的共享等优点,正阔步进入控制工程中,控制系统向着网络化、集成化、分布化、节点智能化方向迈进。但由于通信网络的引入,使得控制系统中不可避免地出现诸如网络诱导的时延、数据包多包传输、数据丢失,网络资源调度等许多新问题。目前,网络控制系统的分析与设计已成为控制界新的研究热点。 本文在介绍网络控制系统基本问题及分析影响网络控制系统中随机时延各因素的基础上,研究了网络控制系统时延在线测量和时延补偿问题,构建了嵌入式以太网网络控制实验系统,在此平台上实现了本文提出的基于硬件的在线时延测量方法,并将本文提出的时延补偿算法用于直流电机控制。主要工作如下: (1) 比较详细地介绍了网络控制系统的一些基本概念、存在问题及目前的研究现状。 (2) 介绍了影响网络控制系统中随机时延的各种因素,包括MAC层的CSMA协议、传输层协议、多任务共享单CPU导致任务释放时间不确定等引起的时延,通过仿真验证了随机时延对控制性能的影响。在分析占先式实时操作系统和传统编程方法对多任务调度的基础上,得出在硬件环境一定的情况下,采用实时操作系统将会明显减少数据处理时延。鉴于占先式实时操作系统μC/OS-Ⅱ优异的性能及源码公开、