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基于CAN总线网络控制系统的研究与设计
资料介绍
网络控制系统以通信网络作为传感器、控制器和执行器之间的通信媒质，是网络通信和自动控制相结合的产物，近年来网络控制系统的研究已成为控制界的热点。本文主要对基于CAN总线网络的控制系统进行研究，侧重于CAN总线网络控制系统实验平台的构建，并在分析CAN总线网络时延的基础上进行控制器的性能指标的设计。 本文首先对通信网络CAN总线进行了详细的论述，在此基础上构建了一个实际的网络通信系统，整个网络包括三个节点，即传感器节点、控制器节点和执行器节点。传感器节点主要负责模拟信号的采集，并对采集的模拟信号进行处理，然后通过CAN总线网络传送给控制器节点；控制器节点主要负责整个网络的控制，将传感器节点传来的实际信号与预先设定信号比较，然后通过优化，输出一个合适的信号给执行器节点；执行器节点主要负责接收来自控制器节点的控制信号，并将它输出给受控对象。文中详细阐述了控制系统中三个节点的设计与实现，包括硬件设计和软件设计两部分。 其次，本文对网络控制系统的CAN总线通信网络性能进行了分析，重点论述了CAN总线通信中存在的网络时延问题。网络时延主要包括两部分，分别是从传感器到控制器之间的网络时延和从控制器到执行器之间的网络时延。在对两部分网络时延分析的基础上提出了捕获网络时延的方法。同时在理论上提出了基于遗传算法的控制器参数优化方法，并对受控模型进行控制仿真，仿真结果验证了控制器设计方法的有效性。 论文通过实际调试和建模仿真，形成了一个完整的网络控制系统。对于CAN总线的应用推广具有重要的价值，同时对于网络控制系统的构建和研究具有重要的意义。
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