交换式以太网控制系统传感器变采样调度研究.docx

2016年第35卷第12期传感器与微系统(TransducerandMicrosystemTechnologies)27

DOI:10.13873/J.1000-9787(2016)12-0027-03

交换式以太网控制系统传感器变采样调度研究*

王成功，付丽霞，张勇，毛剑琳

(昆明理工大学信息工程与自动化学院，云南昆明650500)

摘要：针对基于交换式以太网的网络化控制系统的数据传输和控制性能优化问题，提出了传感器根据给定值与实测值差额的绝对值对照静态调度表变采样周期的调度优化方法。使用TrueTime2.0工具箱搭建了交换式以太网控制系统仿真平台进行仿真研究，并与定采样周期方法进行了对比，仿真结果验证了其可行性。此方法在实际的工程应用中具有一定的参考价值。

关键词：交换式以太网；变采样周期；网络化控制系统；调度优化

中图分类号：TP272文献标识码：A文章编号：1000-9787(2016)12-0027-03

ResearchonsensorvaryingsamplingschedulingbasedonswitchedEthernetcontrolsystem*

WANGCheng-gong,FULi-xia,ZHANGYong,MAOJian-lin

(FacultyofInformationEngineeringandAutomation,KunmingUniversityofScienceand

Technology,Kunming650500,China)

Abstract:ContraposedatatransmissionandcontrolperformancemajorizationproblemofthenetworkcontrolsystembasedonswitchedEthernet,proposeascheduleoptimizationwhichusevariablesamplingperiodaccordingtoabsolutevalueofthedifferencebetweensetandmeasuredvaluescomparedwithstaticschedulingtable.AswitchedEthernetcontrolsystemsimulationplatformisbuiltbyusingTureTime2.0toolboxtoperformsimulationresearchandmakeacomparisonwithfixedsamplingperiodmethod.Simulationresultsshowfeasibilityofthismethod.Thismethodhasacertainreferencevalueinpracticalengineeringapplications.

Keywords:switchedEthernet;variablesamplingperiod;networkedcontrolsystems;schedulingoptimization

0引言

网络化控制系统(networkedcontrolsystems,NCSs)(1}涉及了通信技术、控制技术和计算机技术三方面，它取代了传统的点对点结构，相对于传统的控制系统，布线少、方便安装和操作，灵活性更高。随着以太网技术的迅猛发展，采用“全双工+微网段”通信方式的交换式以太网[2,3]的网络化控制系统愈发成熟，但目前其数据传输和控制性能还有待完善。

目前在NCSs的调度研究方向，陈丹丹等人[4]从调度优化和基于表的动静态调度等方面总结了现有的网络调度算法；文献[5~8]针对NCSs信息调度和控制与调度协同设计进行研究，分类介绍了NCSs中信息调度算法，然后从提高网络控制系统综合应用性能的角度，分析和评价了NCSs中控制与调度协同设计的研究成果。

本文学习文献[5~8]从提高网络控制系统综合应用性

能的角度，针对目前在工业上使用的交换式以太网控制系统，引入文献[4]基于表的动静态调度思想，提出了传感器根据给定值与实测值差额的绝对值对照静态调度表变采样周期调度方法并进行研究，使用TrueTime2.0工具箱搭建了