并行自动测试系统分层建模及性能评估方法研究

对于大型的并行自动测试系统,传统的系统组建方法单纯的依靠人工经验使得组建的系统容易发生死锁、资源冲突和饥饿等问题,逐渐不能满足需求。因此,提出了一种新的并行自动测试系统分层化建模方法,指导工程人员快速优化系统设计方案。应用该方法,工程人员只需要使用直观、浅显的UML语言设计测试系统功能结构模型,UML到Petri网模型的映射和Petri网模型对系统的评估等步骤都可以用相应的软件自动实现,简化了人工设计过程,提高了系统组建效率。最后,利用广义随机有色Petri网理论对并行测试系统进行了性能评估,与基于NI公司TestStand软件设计的并行系统进行了对比。

Abstract：

The process of the Parallel Automatic Test System’s construction and design is more complicated than the serial ATS,and it can not be completed depending on the traditional method only based on the people’s experiences because it will bring the deadlock,resources confliction,hunger and so on.A new hierarchical modeling method was proposed to instruct the engineer in the good design of system.In the method,engineer only used the simple UML to design the system’s functional structure model.The UML-Petri map process and the system performance evaluation was finished by software.It made the design process simple and improved the organic efficiency.At last,the generalized coloured stochastic Petri net （GCSPN） was used to evaluate the performance of system and is compared with the parallel system designed by TestStand software.The result embodies the advantages of the hierarchical modeling method.     

灰色预测模糊PID控制在汽温控制系统中的应用

将灰色预测、模糊控制与常规PID控制三者的设计思想融合起来，提出了一种灰色预测模糊PID控制算法。该算法首先通过建立模糊规则和进行模糊推理来确定PID控制器的参数，然后由PID控制律直接确定控制作用，再将灰色预测在线应用，用其预测结果代替被控对象测量值进行控制运算。仿真结果表明，利用该算法设计的汽温控制系统比应用模糊PID控制设计的汽温控制系统具有更加优良的性能。     

逆变器无线并联系统的建模与仿真

分析了逆变器无线并联控制技术的基本原理,并介绍了离散化的功率计算方法,在此基础上采用MATLAB/Simulink建立了逆变器并联系统的仿真模型,说明了仿真模系统中模块间的关系.按照功率在数字信号处理器(DSP)中的求取方法,建立了计算频率可变的逆变器模块输出有功功率和无功功率模型,通过此功率模型在无线并联系统中的应用,验证了所建模型的正确性.该功率计算模型可以推广到其它类似场合.     

在轨纳卫星的主动热控建模及控制策略研究

采用基于微机电(MEMS)的高效冷却技术,利用专家智能整定PID控制策略对纳卫星主动热控系统在轨时受到的轨道热环境及内部热源干扰进行控制.通过合理的分析与简化,建立了纳卫星MEMS主动热控系统的在轨动态数学模型,并利用人工智能领域专家的知识和经验结合经典PID控制给出了相应的控制策略.仿真结果验证了所提出的控制策略和方法是有效可行的.对工程应用有着指导意义.     

大型轮式工程车辆转向系统的神经网络PID控制

根据大型轮式工程车辆转向系统的对象特点和操纵方式，提出采用基于RBF神经网络控制器来改进常规PID控制器实现系统控制性能。该控制系统结构中，RBF神经网络辨识器(RBFNNI)实现对被控对象的Jacobian矩阵信息的辨识，神经网络控制器(NNC)是基于RBF神经网络实现的单神经元的PID控制器。在对算法进行改进的基础上设计了神经网络结构，并进行了被控对象的仿真分析。实际结果表明该控制方法具有较好的实用性和鲁棒性，可以用于多操纵模式工程车辆转向系统的控制。     

无人直升机发动机PID自适应控制系统

以某型无人直升机发动机为被控对象,设计了数字式发动机控制系统。介绍了该控制系统的结构、功能和软硬件实现,利用台架试车试验验证了发动机控制系统的可行性,采用PID自适应控制策略解决了试车试验中所发现的问题。利用PC104嵌入式计算机系统构建了发动机控制系统的半物理仿真平台,完成了半物理仿真试验。仿真结果表明发动机PID自适应控制器能够实现不同工况下的参数自动整定,满足无人直升机飞行控制要求。     

可拓控制的物元模型及其控制算法

可拓控制是新近发展起来的智能控制的前沿研究课题 ,从理论到应用都有许多方面值得进一步研究和探讨 .本文从可拓学的基本特色出发 ,提出了可拓控制的物元模型 ,并提出了初步的控制算法.     

基于可拓论的工业水分过程系统综合建模

介绍了工业水分过程系统建模的研究方法。该文采用数学机理模型、经验模型、神经网络模型在物元模型的基础上综合方法，建立了大时延、大流量、大范围非线性时变的烟丝水分过程的模型。该模型以数学机理模型的解作为初始点，经验模型作为全局调节器，菱形思维神经网络模型作为局部调节器，从而使该模型更接近于实际工业过程。此方法物理机理明晰、能获得工业过程的全局优化结果、能解决系统中一些结构不良问题等。仿真结果表明：较之三种模型的有效性，对于解决复杂工业过程控制系统问题，可知工程方法是一条可探索途径。     

混合条件/事件Petri网在飞控系统建模中的应用

提出一种混合条件/事件Petri网,以方程和图形两种形式定义了其受控演变规则,该网能够很好地描述一类离散事件和连续演变过程的混合交互现象,并应用于自修复飞行控制过程的建模中,使其离散跳变、连续演变过程以及相互间的交互得到较好的描述与处理,并能将演变结果显化在图形上。     

一种分布式制造系统控制结构的形式化建模方法

针对分布式制造系统的特点,利用形式化方法和多智能体理论研究了系统的控制结构,提出了一种基于优化自动机的改进型动态控制元结构模型。首先,结合多智能体理论,对于分布式制造系统中的各个节点用Agent进行建模;接着,对于Agent的内部结构,结合有限状态自动机理论和制造系统自身混杂特性,提出一种优化自动机。同时,考虑到建模过程中Agent层次的动态划分和重组,进而提出了改进型动态控制元结构模型。最后,以瓷砖生产线为例,借助MATLAB为实验工具设计了相应的仿真实验,验证了所提理论和建模方法的可行性和有效性。     

无刷直流电机PID控制系统仿真及实验研究

建立了无刷直流电机的数学模型,并设计了基于Matlab的无刷直流电机PID仿真系统.借助数字信号处理器TMS320F2812,将PID控制与BLDCM控制系统有效的结合在一起.通过实验验证,设计的控制系统具有快速响应能力,减少了转矩脉动,改善了控制系统的性能.     

随动系统的模糊自适应整定PID变阻尼控制

为了使随动系统的输出以尽可能小的误差复现输入,通常用速度反馈以增大等效阻尼比的方法减小输出响应振荡和超调量,但阻尼比增大,系统响应迟钝,快速性变差。变阻尼控制技术根据系统输出响应的不同阶段在线实时调整系统的阻尼比,从而改善随动系统的动态性能。结合PID控制和模糊控制的优点,运用模糊推理方法建立PID三参数的模糊控制规则,设计出一种随动系统的模糊自适应整定PID变阻尼控制器。仿真结果证明了该方法可行,系统动态性能得到明显改善,具有良好的抗干扰性和鲁棒性。     

层叠CMAC补偿的并联机器人变结构控制研究

针对复杂机器人系统的不确定性,提出一种层叠小脑模型关节控制器(CMAC)神经网络同滑模变结构控制相结合的控制策略。首先利用改进CMAC学习机器人系统的不确定信息,并作为前馈补偿来确保跟踪误差的快速收敛,再通过滑模变结构控制器消除CMAC网络的逼近误差和不可重复随机干扰的影响。采用Lyapunov直接法进行控制律选取,分析表明系统可实现全局渐近稳定。在6-6并联机器人的轨线跟踪仿真试验中显示了良好的鲁棒性和精确性.     

神经网络控制、无模型控制PID控制仿真比较

在同一条件下，对三种仅用受控系统I／O数据来设计控制器的方法进行了控制性能仿真比较，三个受控系统分别取自文[1]和[5]。三种不同的控制方法各有其优缺点，仿真结果表明：无模型自适应控制具有其他两种方法所不具备的优点，适合处理结构时变、参数时变、阶教时变非线性离散时间系统的控制问题。     

面向对象的电梯控制系统建模和电梯群控策略

随着现代化城市的高速度发展,电梯的需求量越来越大。电梯控制系统的分析与设计的问题随之越来越突出。控制系统变得十分庞大,调度算法日趋复杂。面对新的设计任务,电梯设计者难于充分利用已有的模块来加快设计过程,而且程度的修改,维护困难,造成了人力,物力,资源的浪费。     

综合飞行/火力/推进控制系统建模

针对空—地轰炸模态,研究了综合飞行／火力／推进控制系统的建模;根据综合系统机理进行系统分解,建立各个子系统扩展模型;按照综合系统组合结构和子系统之间耦合作用建立耦合作用模型;由耦合作用模型组合子系统扩展模型建立综合系统模型;按照火控、飞控和推进控制系统功能之间的耦合作用,建立多重递阶的综合控制系统结构,该结构描述了子系统控制之间指令与跟踪的耦合作用。在建立的综合系统模型上进行了攻击机采用机翼非水平甩投方式的轰炸过程数学仿真。仿真表明,该模型表达了综合系统中子系统功能之间的耦合作用,可用于综合控制系统设计、验证与评价。     

一种运动控制器建模与网络控制系统仿真研究

提出了一种机理分析与系统辨识相结合的直流驱动运动控制器建模方法,并根据实测数据确定了研究对象的开环传递函数,在此基础上介绍了运用Matlab和Truetime工具箱建立运动控制器网络控制系统仿真模型的方法。通过对由CAN总线构成的运动控制器网络控制系统的仿真验证了建模方法的有效性,并对仿真结果进行了分析。     

Proteus软件在自动控制系统仿真中的应用

基于Proteus强大的微处理器仿真功能和丰富的元件仿真模型,提出了新的用于自动控制系统的仿真方法。例程中使用常用的AT89C52芯片作为微处理器,再加上外围电路设计了PID控制电路仿真原理图,用C语言编程后进行了详尽的系统仿真试验,可以直观地观测到系统仿真的控制效果。这种基于Proteus软件的仿真方法在自动控制系统的教学演示和实际设计等方面中具有很大的辅助作用。     

广义变结构解耦电机系统的稳定化设计

本文研究了感应电机孵耦系统的变结构(滑模)控制问题,分析了用广义系统变结构控制方法设计感应电机系统的可行性与优越性,并给出了感应电机解耦系统的控制方案。仿真例子表明,所得的闭环系统对电机运行参数的变化和负载干扰具有很好的鲁棒性,能快速收敛,并能随意地改变滑动模的系数,以达到不同的性能要求。     

电加热锅炉系统神经网络PID解耦控制器

以多输入多输出系统电加热锅炉为被控对象 ,基于神经网络 PID控制 ,提出了一种可用于带有耦合时延的多输入多输出系统的比例、积分和微分参数自整定的多输入多输出神经网络 PID解耦控制器 ,可以实现多变量系统的解耦 ,定值跟踪控制 ,并使系统具有很好的动态及稳态性能.