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无线网络控制系统仿真研究及性能分析

作　者: 袁尚达
导　师: 蔡骅
学　校: 南京理工大学
专　业: 控制理论与控制工程
关键词: 无线网络控制系统 数据包时延 数据包丢失 MAC PiccSIM IEEE802.11e
分类号: TP273
类　型: 硕士论文
年　份: 2012年
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内容摘要


无线网络控制系统是涉及无线网络、计算机与控制等多领域的复杂系统,相对于有线网络控制系统,它安装便利、可移动性强,便于升级和维护,随着无线网络技术的快速发展,其必将在各行各业发挥更重要的作用。但是因为无线信道的特点,无线网络控制系统的性能很大程度上受时变的数据包时延和丢包率的影响,本文的研究重点就是对基于IEEE802.11 MAC协议的无线网络控制系统的性能进行仿真研究和分析。论文主要内容如下：(1)使用将Matlab和NS-2有机结合在一起的联合仿真工具PiccSIM (Platform for integrated communications and control design, simulation, implementation and modeling)建立了一个拓扑结构为对等模式的无线网络控制系统的仿真模型,并采用了一个较合适的采样周期。(2)针对无线网络节点的可移动特性,基于移动ad-hoc网络(MANET)构造了一个有移动节点的WiNCS仿真模型,并分别研究了在动态拓扑结构下AODV和DSDV两种路由协议对数据时延和数据丢包的影响。(3)研究了无线干扰对系统性能的影响,并尝试使用增加中继节点的方法来增强系统的抗干扰能力,从MAC协议方面入手,研究了影响网络服务质量的各网络参数如RTS/CTS、数据重传次数和网络带宽对提高干扰环境下系统性能的作用,仿真结果验证了在干扰环境下是否使用RTS/CTS模式、是否采用数据重传机制和带宽的设置。(4)因为IEEE802.11eMAC协议具有将不同数据流划分不同权限的功能,因此使用此协议并将控制流数据权限设为最高,其它数据流权限设为最低,仿真结果验证了其对提高系统控制质量的作用。

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中图分类: > 工业技术 > 自动化技术、计算机技术 > 自动化技术及设备 > 自动化系统 > 自动控制、自动控制系统
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