随着网络技术和控制技术的迅猛发展,基于Internet的远程控制技术引起了工业界的广泛关注,成为控制领域研究的热点。但网络传输时延引起的实时性问题限制了基于Internet远程控制系统的使用范围,成为影响其实用化的关键。本文以改善基于Internet远程控制系统实时性为目的,从网络通信协议的角度对基于Internet远程控制系统的实时性能进行了深入的分析,通过对TCP协议进行修改,减少了网络传输时延,提高了基于Internet远程控制系统网络协议体系的实时性能,具有重要的理论和现实意义。 本文首先介绍了基于Internet远程控制系统的发展和应用,并对基于Internet远程控制系统实时性的国内外研究现状及存在问题进行了深入调研。在此基础上,进一步研究了基于Internet远程控制系统的结构和控制方式,分析了网络传输时延的组成和对基于Internet远程控制系统的影响。 第二,从提高远程控制系统的实时性出发,设计了一个面向Internet远程控制的网络协议体系IRCNPS(Internet-based Remote Control Network Protocol System),并分析了影响IRCNPS实时性的主要因素和改进的基本思想与原则,提出了在Internet环境下改进实时性的措施。 第三,提出了三种改善TCP实时性能的新方法。结合这些方法,论文重点讨论了TCP的连接建立过程、增量确认机制和拥塞控制等影响实时性的因素及机制,提出采用简单连接建立、选择确认机制和基于网络效率的拥塞控制等新的方法来提高TCP的实时性能,从而在整体上改善了基于Internet远程控制系统的实时性能。 论文最后设计和实现了一个远程交通控制原型系统,并对其实时性能进行分析。具体包括:设计了原型系统的系统结构、功能结构模型、网络协议体系;编程实现了原型系统网络通信、图像监控及信号灯控制和交通信息查询三个功能模块;深入分析了原型系统的实时性能。