Matlab中的网络控制系统仿真平台构建与OPC技术应用

"这篇硕士研究生论文探讨了基于Matlab的网络控制系统仿真平台的开发，作者刘敏，指导教师张志君，来自大连理工大学，专业为检测技术与自动化装置，完成于2008年12月。论文主要解决Matlab在仿真网络控制系统时缺乏网络通信功能的问题，通过结合OPC数据服务器，利用OPCToolbox工具箱实现了Matlab与实物网络的连接，提高了仿真精度和实时性。" 网络控制系统是现代控制理论的一个重要研究领域，随着信息技术的飞速发展，传统的封闭式控制系统正向开放的分布式体系转变。网络控制系统结合了控制理论、计算机网络和实时控制，但网络因素如时延、数据传输不稳定和丢包问题对控制性能产生了负面影响。因此，如何在网络环境中设计稳定有效的控制器是研究的核心。 Matlab作为一个强大的数学计算和仿真工具，其Simulink环境在控制系统建模和仿真方面有广泛应用。然而，Matlab原生不支持网络通信，这限制了它在网络控制系统的仿真应用。为解决这个问题，论文提出了一种创新方法，即通过OPC(OLE for Process Control)技术，使Matlab能够与符合OPC 2.0规范的数据服务器通信，从而实现网络控制系统的仿真。 OPC是一种工业标准，它基于COM/DCOM技术，使用RPC来处理网络交互，确保了数据访问的高效和通用性。OPCToolbox是Matlab的一个扩展工具箱，为Matlab提供了与OPC服务器交互的能力。通过这个工具箱，Matlab可以作为一个OPC客户端，与实物网络进行实时通信，有效地模拟网络控制系统的行为。 该仿真平台的优点在于其高精度和良好的实时性，相较于TrueTime等其他网络仿真软件，它能更精确地模拟网络对控制系统的影响。此外，OPC技术的数据存取机制保证了数据传输的稳定性和实时性，这对于网络控制系统的仿真至关重要。经过实验验证，该平台运行稳定，能够有效地服务于网络控制系统的研究工作。 关键词涵盖的范围包括网络控制系统的基本概念、Matlab作为仿真工具的角色、仿真平台的构建方法、OPC技术的应用以及OPCToolbox在其中的关键作用。通过这些技术的整合，论文成功构建了一个能够引入实际网络效应的网络控制系统仿真平台，为后续的控制策略设计和系统分析提供了有效的工具。