存在随机延时的网络控制系统的性能分析

针对网络控制系统中普遍存在的网络延时问题,利用根轨迹法对前向通道和反馈通道同时存在随机网络延时的网络控制系统进行研究,通过仿真分析随机延时对网络控制系统稳定性和控制性能的影响,并采用NetCon控制器与液位控制系统实验装置组成一个网络控制系统,针对不同的随机网络延时对控制系统性能的影响进行实验研究.研究结果表明:系统在较小的延时下仍能保持一定的稳定,随着延时的增大,系统的控制精度有所降低;而较大的随机延时不但降低系统的总体快速性,同时,使系统的稳定性和控制精度明显降低,而当随机延时大到一定程度时,系统的稳定性难以保证.     

基于网络的液压马达伺服位置系统自适应鲁棒积分控制

针对基于网络的液压伺服控制系统面临的网络延时和阀控马达建模结构不确定性问题,提出了基于Pade定理和反步推导方法合成的误差符号鲁棒积分自适应控制器。该控制器使用Pade定理近似处理时变网络引起的延时,降低延时对控制系统跟踪性能的影响,应用自适应率逼近系统结构不确定性和延时误差值,采用误差符号控制方法补偿剩余的结构不确定性。通过构造合适的Lyapunov函数,验证了闭环系统的全局稳定性,保证闭环系统所有信号的有界性和跟踪误差渐进收敛性。仿真结果表明了该控制方法的高精度跟踪性能。     

基于预估补偿的网络控制系统模糊免疫PI控制

为克服网络时延对系统性能的影响,采用Smith预估补偿和模糊免疫PI控制相结合的方法,把被控对象和网络看作一个时变的被控系统,用渐消记忆的最小二乘算法对该系统的延时参数进行估计,并用Smith补偿器对延时进行补偿,初步解决网络延时给系统带来的影响.将免疫反馈控制和PI控制相结合,组成免疫PI控制器,根据控制量的变化来调节PI控制器参数,在参数选择合适的情况下,克服由延时预估误差对系统引起的控制偏差,提高系统精度.最后以直流电机为被控对象进行了仿真研究,结果表明该方法能有效改善系统的控制性能.     

基于SVM的Internet网络时延分析及预测

针对基于Internet的网络控制系统,采用Socket通信方式构建了网络控制系统的通信平台,在此平台上对网络延时进行了测试.基于时间序列分析方法,对Internet网络延时特性以及延时时间序列的自相关性进行了统计分析;进而提出了基于支持向量机(SVM)的网络延时预测方法.仿真结果证明,和线性预测算法相比,采用支持向量机预测网络延时具有较高的正确率.     

基于小波神经网络的工业以太网延时预测控制

随着网络控制研究的兴起,对工业以太网延时进行补偿成为研究的重点方向.针对网络延时给网络控制系统带来的问题,提出用小波神经网络对工业以太网延时进行预测,根据输入的过去时间延迟序列预测输出下一采样时刻的网络延时值.预测模型的参数通过训练算法实时更新,以保证预测输出的准确性.对实际工业以太网延时数据样本的预测分析表明,该预测模型能够有效预测延时.为进一步说明延时预测效果,将延时预测模型应用于网络控制系统进行延时的预测与补偿,系统仿真结果证明了预测模型预测的准确性及补偿的有效性.     

直线一级柔性连接倒立摆的网络化控制

研究网络化控制系统中网络延时补偿对系统性能的改善效果.为一级柔性连接倒立摆进行了建模并分析系统的可控性和稳定性,设计LQR控制器.实验验证了延时对系统性能和稳定性的影响;使用统计方法研究了以太网中网络延时的分布特性,实验验证了网络延时的对称性;并设计了基于改进的卡尔曼滤波器的状态预测器对网络延时进行补偿;最后实现了完整的柔性倒立摆的网络化控制系统.实验验证了改进的卡尔曼滤波器的状态预测器的有效性,系统性能得到明显改善.     

分布式系统高精度时钟同步算法及其实现

时钟漂移与传输延时的不确定性是分布式系统时钟同步中一个不容忽视的问题，它直接影响同步精度．为此，充分考虑两者的影响，基于锁相环原理将PID调节与线性补偿相结合，提出了一种高精度时钟同步算法．采用RTLinux构建了具有时间触发机制的工业以太网实验平台，并在该平台上对所提出的同步算法进行实验研究，得到了网络延时参数的分布曲线和同步性能曲线等．结果表明，该同步算法有效地抵消了时钟漂移，抑制了网络延时的不确定性，获得了更高的时钟同步精度。     

基于Laguerre核内置广义线性前馈网络的系统建模与预测控制

针对飞行器姿态仿真转台电液位置伺服系统非线性因素导致其数学模型不确定性的特点,以及系统动态性能要求较高的情况,采用Laguerre核内置广义线性前馈网络的结构,以短数据集一低阶算法精确逼近系统,为预测控制提供适用的模型,同时对模型和控制算法进行了仿真实验.结果表明该方法较好地解决了仿真转台电液位置伺服系统的控制问题.     

基于OPNET的改进型Zigbee传感器网络仿真系统

为解决基于OPNET网络仿真器的Zigbee传感器网络仿真系统的控制开销大、网络延时大、可扩展性差、不能保证节点全部接入网络等问题,提出一种改进的仿真系统.利用OPNET仿真开发平台提供的IEEEE802.15.4协议的MAC层进程模型和无线管道模型,设计了与Zigbee协议兼容的网络层协议、路由算法,创建了嵌入路由功能的网络层进程模型.给出了其模型结构和功能实现方法,将所提出的模型与Zigbee自带模型进行了试验对比,对网络接入开销、端到端延时等性能进行了分析,并总结了建模过程中的一些经验.结果表明,新系统在不同网络规模下入网控制开销小、网络延时小;而且可扩展性强、节点全部入网所需的路由器节点少,可有效应用于面向工业监控的传感器网络.     

P2P环境下面向不确定数据的kNN查询方法

由于仪器的不精确和网络延时等原因,在传感器网络和P2P系统中数据都存在不确定性.为解决此问题,基于现有的集中式的不确定数据的kNN查询方法,提出了一种在P2P环境中对不确定数据的kNN查询方法.该方法在super-peer的网络拓扑结构的基础上,以一种扩展的R树(P2PR-tree)作为此查询算法的空间索引结构,解决P2P环境中对多维数据的索引.并且结合两种剪枝策略减小了候选集的范围和减少了查询在P2P网络中的网络代价.实验结果表明,该方法在减少网络代价方面具有较高的性能.     

基于LabVIEW虚拟仪器的激光束位置控制器

设计了一种能自动调节激光柬照射在指定位置的控制器。控制过程中考虑到第一个平面镜转动对第二个位置传感器表面光点的影响，预先调整第二个镜架，可以控制PSD2的光点位置基本不受镜架1的影响，也缩短了系统的响应时间。控制系统能够判别光线是否在位置传感器的有效范围内，以避免系统失控。     

基于DSPs的运动目标检测与匹配

建立了一个基于TMS320C6701的DSPs系统,实现复杂背景中单个运动目标的实时跟踪.同时给出在复杂背景下人物自适应跟踪的实验结果.在这基础上,结合运动目标检测技术和模板匹配法,讨论一个复杂背景下多运动目标自适应跟踪系统,同时也给出运动目标检测和模板匹配的实验性结果.     

多种控制元件同时失效情形下时滞系统的可靠控制问题的研究

针对一类非线性不确定时滞系统,讨论了在执行器和传感器同时失效情形下,鲁棒可靠控制器的设计问题.此类系统中既有状态时滞,又有控制时滞,且在状态矩阵和控制增益矩阵中均含有不确定性.在假定失效的执行器和传感器输出为零的条件下,基于状态观测器,设计状态反馈控制器,使得闭环系统不仅在正常运行时保证其鲁棒稳定性,而且在特定集合中允许失效的任意一个或部分执行器和传感器同时失效时,仍能保证基本性能不变.仿真实例表明所设计的可靠控制器的有效性.     

基于元过程的多代理过程可靠性优化方法研究

为解决多代理过程可靠性难以优化的问题,提出了一种代理网络可靠性的闭环优化方法,其特点是引入了基于连通概率的可靠性计算方法.首先,通过目标输入启动可靠性闭环优化,将目标输入与系统可靠性参数经变换后进行处理,以作为新的给定值来控制多代理系统的网络调整.调整完成后,由可靠性计算获得新的系统数据,该数据再经变换、反馈后形成闭环控制系统.最终使得给定目标参数输入下的代理网络具有最佳可靠性.仿真结果显示,当活动代理数为100时,优化效果最为明显.     

基于PC的电机云母槽自动下刻机测控系统的设计

采用工业用计算机实现自动下刻电机云母槽测控系统的设计方法.在加工工艺允许的情况下,系统采用接触式的检测方法能降低成本,提高可靠性,并提高其自动化的水平.在软件设计上,系统由找槽控制算法和下刻深度算法双闭环控制组成,槽控制算法与下刻深度算法之间相互切换直到加工完电机的所有槽.     

Anti-windup Scheme for the Controller of Integrating Processes with Dead-time

IntroductionRecently , the integrating processes with dead-ti mewere attached more attention, and many papers proposedthe novel controllers to deal with them[1 8]. Zhongdesigned a new disturbance observer-based2DoF controlscheme ,and the new controller can deal with the first orhigh order integrating systems with step or ramp loaddisturbance[5]. And then, Zhong analyzed the controlsystemstability with robust theory[6].Without the control input saturation, the theoreticaland si mulation resul…     

基于到期收益率高精度求解的算法优化

介绍了债券到期收益率计算中的算法分析过程，将非线性到期收益率的求解转换为多项式求解问题，试验比较多种算法间差异，选择最优算法，满足应用系统性能要求．围绕多项式求解具有运算更加稳定、求导方便的优点，将复杂的有理分式求解转换为多项式求解．通过算法分析，论证了算法的精确性和严密性，最大化地实现了算法的优化；还通过具体的PL／SQL程序比较了算法间的差异。     

两种修正判断矩阵一致性方法的比较分析

对层次分析中判断矩阵一致性的修正方法进行了研究，证明了修正判断矩阵一致性的加权算术平均法的收敛性，并同时加权几何平均法进行了详细的比较。理论分析表明：虽然这2种方法都具有收敛性，且均可对一致性较差的判断矩阵进行修正，但加权几乎平均法比加权算术平均法简洁，且前者无需通过转换，直接保持了修正后的判断矩阵的互反性。数值结果也显示：加权几何平均法所需的迭代次数比加权算术平均法所需迭代次数少。     

K波段测距仪基带信号跟踪处理研究

为了精确解算星间距离及距离变化率，从而恢复地球重力场，介绍了一种在K波段测距系统中的基带信号跟踪处理方法，这种方法依据数字锁相理论，给出了环路的结构框图及KBR基带信号模型，同时给出了KBR基带信号跟踪环设计方法和仿真参数的具体确定，最后以图和表格的形式给出了Matlab仿真结果，结果表明这种方法能很好地跟踪重力卫星动态，精确地提取载波相位，可使得静态相位跟踪误差小于10^-4Hz，动态情况下能保持稳定跟踪，对恢复地球重力场有重要意义。     

PMSM Vector Control Optimization Based on Fractional PIλ of Rotational Speed Outer Loop of Dragonfly Algorithm

Aiming at the problems of slow dynamic response and weak robustness of integer-order proportional integral(PI) controller in double closed loop vector control system of permanent magnet synchronous motor(PMSM), a method of combining dragonfly algorithm with fractional order PI control is proposed for off-line parameter tuning for the outer loop of speed of the system. The parameter to be optimized is used as the spatial position of the optimal individual searching for food sources in the search space, and the error performance index integrated time and absolute error(ITAE) is used as its target fitness function. The motor speed regulation performances of traditional engineering experience setting integer order PI, particle swarm optimization algorithm tuning fractional order PI and dragonfly algorithm tuning fractional order PI are compared, respectively. Results show that the fractional order PI controller optimized by dragonfly algorithm can improve the dynamic response performance of the system, reduce overshoot and enhance robustness, which proves the feasibility and superiority of the optimization strategy.