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文档简介

基于TrueTime的网络控制系统研究的开题报告一、研究背景及意义网络控制系统（NetworkedControlSystem，NCS）是指将分布在空间上的传感器、执行器、控制器等设备通过网络互相连接，从而实现对分布式物理过程的实时控制。NCS的出现，使得工业自动化系统可以借助网络技术实现更为高效的控制，并加速了工业4.0的发展步伐。对于NCS来说，时间同步非常重要，因为时滞会对该系统产生很大的影响，从而降低控制的性能。TrueTime是一种在嵌入式系统中实现时钟同步的一种方法，它可以提供纳秒级别的时间同步精度，可以让控制器、传感器等设备在网络中精确地协调工作。因此，本研究将以TrueTime为基础，研究其在网络控制系统中的应用。二、研究内容（1）TrueTime系统原理及特点分析TrueTime是瑞典Uppsala大学的一种基于MATLAB/Simulink的新型仿真工具，可以实现嵌入式实时系统中的时钟同步和时间可靠性分析等功能。本部分将对TrueTime的原理及特点进行详细介绍。（2）基于TrueTime的网络控制系统建模本研究将结合TrueTime的特点，搭建网络控制系统实验平台。选择测试项目并进行建模，并将其与传统控制系统作对比，分析TrueTime对系统时延以及实时性能的影响。（3）仿真与实验验证该部分将使用MATLAB/Simulink进行仿真，在实验室环境中进行实时控制与数据收集。通过实验数据分析，验证TrueTime同步机制在网络控制系统中的实际应用效果，验证其是否可以提高系统的时效性和稳定性。三、研究方案（1）研读TrueTime原理及应用文献，了解其在NCS中的应用情况。（2）建立基于TrueTime的网络控制系统模型，并进行仿真实验。（3）通过实验结果验证基于TrueTime的网络控制系统同步机制的有效性。四、预期结果与展望该研究可望通过分析TrueTime同步机制在NCS中的现实应用，证明TrueTime同步机制能够较大地提高NCS的控制性能。同时为算法等其它方面的研究提供良好的基础。五、论文格式与目录本文拟按以下格式写作：（1）绪论（2）TrueTime系统原理及特点分析（3）基于TrueTime的网络控制系统建模（4）仿真与实验验证（5）结论参考文献涉及到的主要参考文献：1.KTHEAL论文《TiminganalysisofnetworkedcontrolsystemsusingTRUE-TIME》2.瑞典Uppsala大学论文《Atime-triggeredEthernetsystem,basedonIEEE1588,fordistributedreal-timecontrolofapapermillapplication》3.《基于Matlab和Simulink的TrueTime嵌入式系统仿真》4.IEEETransactionsonControlSystemsTechnology:《ControlPerformanceunderWirelessNetworkS

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