基于Wi-Fi的无线网络控制系统研究

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近年来,以Wi-Fi为代表的无线局域网(Wireless Local Area Network,WLAN)技术不断发展和成熟,被广泛应用到各个领域。其中,将无线网络与传统控制系统融合起来,形成具备高移动性、可扩展性和灵活性等优势的无线网络控制系统(Wireless Networked Control Systems,WNCS),已经成为控制界的研究趋势之一。但由于无线网络自身的特点,使得以无线网络作为通信媒介的控制系统中通常存在随机的时延及丢包、干扰、安全性不高等问题。因此本文针对无线网络控制系统中的典型问题进行了相关研究,主要工作如下:1.介绍了Wi-Fi网络以及无线网络控制系统基本结构和主要特点,阐述了无线网络控制系统目前面临的基本问题和可采取的控制手段。2.利用MATLAB/Simulink平台和TrueTime工具箱建立了WNCS仿真模型,并分析了系统参数以及无线网络时延丢包现象对系统稳定性和控制性能的影响。3.针对无线网络时延丢包现象,设计了自适应模糊PID控制器,实验结果证明了该控制器可行,并且有不错的控制效果,因而从控制的角度弥补了无线网络带来的负面影响。
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