[发明专利]一种支持多运动体分布式姿态同步控制的组网方法

说明书

本发明公开了一种支持多运动体分布式姿态同步控制的组网方法。本发明的技术方案为：首先，针对具体的多运动体系统，利用UDP通信协议搭建分布式网络；然后，根据控制需求确定交互信息，确定数据交互的类型与数据量；最后，为了保证多运动体的控制律同步启动，在以上基础上设置基于TCP通信协议的分布式系统同步启动策略。本发明针对多运动体分布式姿态同步控制组建的网络可靠性高、简单易配置，同步启动策略有效的保证了各个节点同时运行。

技术领域

本发明涉及一种多运动体分布式姿态同步控制的组网方法。

背景技术

多运动体相比单个运动体能够更高效、准确的完成任务，甚至可以完成一些单运动体不能完成的复杂任务；分布式控制能方便地改变控制模式，实现各种复杂控制，同时，故障引起的危险被彻底分散，提高了控制系统的可靠性。多运动体分布式姿态同步控制在工业制造、军事等领域得到了广泛的应用，例如在工业生产中机械臂同步工作，军事领域中导弹的联合打击等。

多运动体分布式姿态同步控制由于其系统的特性，各个运动体之间需要进行数据交互，因此构建一个网络是实现多运动体同步控制的必要技术，网络的好坏直接影响到了控制算法的效果。在多运动体分布式同步控制算法的验证平台中，针对不同的多运动体系统没有通用的组网方法；由于分布式控制的特点，在搭建好网络的基础上如何实现各个运动体的同步启动也是一个关键问题。

昂贵的设备费用常常制约着多运动体同步控制技术的科学研究与应用推广。当前多运动体的的组网板因其需要根据特定的应用场景专门定制，使得其比单机版的多运动体而言，其使用成本显著提高，因而有必要研究一种可扩展和满足不同同步控制任务的组网方式。

发明内容

本发明的发明目的在于：针对上述存在的问题，提供一种支持多运动体分布式姿态同步控制的组网方法，以满足多运动体分布式姿态同步控制任务多样性与可扩展性的需求。

本发明的一种支持多运动体分布式姿态同步控制的组网方法，包括以下步骤：

步骤1：搭建分布式控制系统网络。

为待同步控制的运动体配置通信模块，基于待同步控制的运动体数量确定网络节点个数，并设定运动体间的网络拓扑结构；

在每个网络节点的通信模块中设置网络协议为UDP，并设置同一信道的UDP端口的端口号保持一致，不同信道间的UDP端口的端口号有所区别；

基于运动体间的网络拓扑结构，在各个网络节点的通信模块中设置远端IP地址；

步骤2：根据控制需求确定交互信息：

根据同步控制需求确定运动体的姿态同步控制律，从而确定各个节点间的交互信息；

基于节点间的交互信息确定交互信息类型与个数；

在各个网络节点的通信模块中设置数据类型，根据数据类型及交互信息个数确定收发字节数并在所述通信模块中设置通信时的字节数为所述收发字节数；

步骤3：设置同步启动策略：

基于网络拓扑结构，在所有网络节点中选取一个节点作为服务器节点，其余节点作为客户端节点；

在各个网络节点中配置同步启动脚本，并在通信模块中设置网络节点之间通过TCP协议交互同步启动信息；

服务器节点分别与各客户端节点建立TCP连接并发送校验码，各客户端节点按照预定义的先后顺序接收校验码，每个客户端节点确认接收无误后，所有网络节点的姿态同步控制律同时执行。

综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：

(1)网络简单易搭建。

(2)根据本发明提供的同步启动策略，保证了多运动体姿态同步控制算法的可实施性。