0　引言
        随着信息技术的不断变革和发展,通信网络作为 成熟、低成本的信息传输方式被广泛用于各类控制系 统之中,形成了网络控制系统的概念。在网络控制系 统的初期阶段,为了方便研究www.cechina.cn,通常将通信网络等价为 网络诱导延时,由此将网络控制系统简化为延时控制 系统。
        然而,随着控制系统规模日益扩大,传感器、控制 器、执行器等控制器件数量的不断增长,而共享网络带 宽资源却又相对有限控制工程网版权所有,将通信网络简单地等价为延时 的方法已经不能完全解决问题。因此,在通信网络约 束下,特别是针对有限的传输速率和带宽,开展网络控 制系统的性能分析有着重要的学术和工程意义。目 前,国内外已经逐步开始出现相关研究,并产生了一些 理论成果。
        本文在网络控制系统延时分析与研究的基础上, 进一步探索传输速率、带宽等通信参量对于控制系统 性能的影响,并结合利用已有通用仿真工具www.cechina.cn,开发出相 应的实时仿真软件包进行仿真分析和验证。
        1　控制性能研究
        1. 1　控制系统仿真模型
        为了进行相应的仿真分析,需要建立相应的数值 仿真模型。TrueTime是瑞典隆德工学院开发的一种基 于Matlab的网络控制仿真工具箱,本文利用该工具箱 以及Matlab Simulink中的其他相关模块,设计了网络 控制系统仿真模型。在模型中,确定被控对象为直流 伺服电机,直流电机模型可以用以下连续时间传递函 数进行描述:

        此外,系统模型中还包含了传感器、执行器、控制 器、干扰节点等节点www.cechina.cn,各节点均用TrueTime内核模块 实现,其中:
        Ó 传感器节点　以时钟驱动方式运行,对被控对象进行周期性采样,并经由网络将采样值发送到控制 器节点;
        Ó 控制器节点　以事件驱动方式运行,采用离散 P ID算法,计算获得控制信号后立即将结果发送到执 行器节点;
        Ó 执行器节点　以事件驱动方式运行,执行器收 到控制信号后,随即执行该控制信号;
        Ó 干扰节点　定时发送信号干扰网络通信,并在 各网络节点中执行高优先级任务,以体现网络中存在 的相关不确定性。
        1. 2　控制性能仿真
        基于上述网络控制系统模型,传感器、执行器、控 制器等节点之间采用以太网连接,并采用TrueTime网 络模块实现。在传输速率在125kbit/ s到10Mbit/ s之 间,选取100 个传输速率采样点CONTROL ENGINEERING China版权所有,分别利用TrueTime 工具箱进行仿真。
        其中,每个传输速率采样点条件下进行10次仿真, 计算并记录网络控制系统的平均性能( ITAE)及网络平 均延时( delay) ,最终可获得传输速率与控制系统性能、 传输速率与网络延时的关系曲线图,如图1所示。

         2　TrueTime仿真结果初步分析
        2. 1　数据传输速率vs. 网络诱导延时
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