基于MATLAB/SimEvents的NCS仿真平台的开发

来源 :同济大学电子与信息工程学院 同济大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:guoke3zhang
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网络控制系统(NCS)是控制系统和计算机网络有机结合的产物。而仿真是当前针对NCS研究的重要手段。对NCS的研究需要将以往独立的计算机网络和控制理论的研究融合起来,这迫切需要一个能进行控制系统和网络设计两个方面综合仿真的软件平台。 一般的NCS包含两种特性。即传感器、控制器和执行器的连续或离散时间动态特性,和网络传输部分的离散事件特性。因此NCS是一类典型的混杂系统。而MATLAB软件中的离散事件仿真工具SimEvents和连续时间仿真工具Simulink相结合,可以对离散事件系统乃至混杂系统进行有效的仿真。因此本文的主要工作是利用这些工具实现NCS的联合仿真平台的搭建。由于MATLAB软件中的控制仿真部分已经较为成熟,因此本文的重点是利用SimEvents实现对NCS网络环节的建模仿真。 首先,阐述了NCS中的基本问题,以及网络控制系统仿真技术的研究概况,着重介绍了SimEvents工具箱及其仿真原理。 其次,将SimEvents应用到网络环节的仿真中,分别实现了对主动队列管理算法WRED和传输控制协议TCP的的建模仿真,达到了不错的仿真效果。 最后,将Simulink和SimEvents仿真工具结合起来,将网络模块和控制模块进行有机结合,实现了对网络控制系统的仿真分析,仿真结果表明了SimEvents在NCS仿真中的有效性。
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