多变量控制系统智能设计平台InteDes1.0

叙述了作者所完成的基于ＤＯＳ环境的控制系统智能设计平台ＩｎｔｅｌＤｅｓ１．０。该平台实现了控制系统智能设计的初步要求，并有良好的使用界面。这是控制系统智能设计理论的第一个软件实现。     

基于小波分析的控制系统分析和设计平台WaveLab

介绍了本课题组完成的基于小波分析的控制系统分析和设计平台ＷａｖｅＬａｂ。该平台基于Ｗｉｎｄｏｗｓ操作系统，具有丰富的控制系统仿真、分析计算和设计功能。平台建立了开放性的结构，具有高度可扩展性，可以把新的数据类型和小波分析算法扩充进来。ＷａｖｅＬａｂ初步实现了基于小波分析进行控制系统分析和设计的目标。     

基于NS2的网络控制系统仿真平台的设计与实现

利用网络仿真软件NS2实现真实网络环境的模拟,设计并实现了网络控制系统实时仿真平台。此平台利用Matlab/Simulink实现控制器/被控对象的仿真;利用NS2模拟真实的网络环境;利用Java网络接口模块连接Matlab仿真对象和NS2网络模块。既发挥了NS2的网络仿真优势,又利用了Matlab强大的控制系统仿真功能,很好地实现了对网络控制系统的实时仿真。仿真实验证明此平台可以真实地模拟多种网络环境,并分析了不同的网络环境对系统控制品质和稳定性的影响。     

网络控制系统的分析与硬件在线仿真

网络控制系统(NCS)是一种新型计算机控制系统,通过工业网络实现控制单元之间的数据交换,但这也给控制系统带来了时延等问题.在分析两种常见工业网络的时延特点之后,介绍了硬件在线仿真平台的构建,提出了理论与硬件在线仿真相结合的设计方法,即用平均时延对系统进行理论设计,再在硬件在线仿真平台上进行仿真和参数选择.某二阶系统的设计与仿真过程,说明了该设计方法的有效性.     

MATRIXX软件在控制系统仿真中的应用

简要介绍了高性能控制系统仿真软件MATRIXX 的基本特点和功能。该软件支持从数学仿真到硬件实现全过程的控制系统设计 ,采用图形化建模 ,不仅可以缩短系统的仿真开发周期 ,而且大大提高了系统的可靠性、可维护性、可移植性和可扩展性。然后以飞机纵向飞行品质评价为例 ,详细说明该软件在控制系统设计和仿真中应用。以此说明采用MATRIXX 作为控制系统设计和开发的仿真平台 ,可以极大地提高工作效率 ,摆脱了原来手工作坊式的工作模式     

基于Simulink和OPNET的NCS联合仿真平台的设计与开发

一款优秀的仿真平台是网络控制系统(NCS)的研究过程中十分重要的部分.现有的网络控制系统仿真平台已经难以满足需求.为了克服已有仿真平台的不足,提出了基于Simulink和OPNET的NCS联合仿真平台.利用了MATLAB引擎技术和命令行仿真技术,设计了联合仿真同步机制将Simulink和网络仿真软件OPNET有机结合,并详细阐述了该平台开发的关键技术.该联合仿真平台利用Simulink产生控制系统模型,利用OPNET模拟网络环境,增强了 NCS仿真的灵活性和有效性,实现了对网络控制系统的实时仿真.最后,通过在无线网络环境下的仿真分析了信道中信噪比对系统稳定性的影响,从而验证了该联合仿真平台的有效性.     

实时工业以太网EPA网络控制系统平台研究

研究开发了NCS-EPA网络控制系统平台.研究NCS-EPA组态开发系统、网络仿真系统的基础上,设计了网络控制软件仿真平台设计中的仿真网络接口与NS2的衔接技术.实现的网络控制仿真框架中NS2网络模块封装了EPA控制网络协议栈与功能块算法模块,解决了EPA控制系统网络性能的模拟.NCS-EPA结合离线组态的网络模拟仿真和在线设备组态监控配置控制策略模块、功能块I/O信息与物理I/O映射信息,实现控制策略的虚拟对象与物理系统的映射.NCS-EPA网络控制系统的开发表明,基于EPA的分布式网络控制的组态与仿真能够满足控制系统性能设计要求与工业自动化的测试需求.     

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。     

MARTIXx软件在控制系统仿真的应用

简要介绍了高性能控制系统仿真软件ＭＡＴＲＩＸｘ的基本特点和功能。该软件支持从数学仿真到硬件实现全过程的控制系统设计，采用图形化建模，不仅可以缩短系统的仿真开发周期，而且大大提高了系统的可靠性、可护性、可移植性和可扩展性。然后以飞机纵向飞行品质评价为例，详细说明该软件在控制系统设计和仿真中的应用。以此说明采用ＭＡＴＲＩＸｘ作为控制系统设计和开发的仿真平台，可以极大地提高工作效率，摆脱了原来手工作坊式     

网络化控制系统综合仿真平台设计

已有的网络化控制系统仿真平台忽略了网络资源调度策略对系统性能的影响,没有提供对网络资源调度策略的仿真接口。基于Matlab的TrueTime工具包,开发了网络化控制系统综合仿真平台,实现了对控制系统与网络系统的联合仿真。该仿真平台提供了对控制策略和网络资源调度策略的联合仿真接口,增强了仿真平台的灵活性。最后,通过仿真试验分析了不同网络资源调度策略对网络化控制系统性能的影响。     

基于环节的控制系统图形组态仿真软件

介绍了一个基于环节的控制系统图形组态仿真软件的功能和实现方法，及改进的仿真算法，在数值计算方法中，引入了拉各朗日线性插值方法，既大大减少了迭代计算量，又保持了原有的仿真精度，利用这一可视化仿真平台，用户可对线性系统，多变量系统，多变量Smith预估控制系统，采样系统等方便快捷地建立方框图形式的系统仿真模型，从而为复杂系统的分析和设计提供了仿真研究平台，系统界面友好，易于扩展。     

基于控制总线的内编队控制系统仿真实验设计

通过在内编队控制系统仿真实验设计中引入控制总线,实现了从仿真模型建立到模型接入总线的仿真实验,并在仿真实验设计中利用控制总线的特点,设计了总线数据实时符号化显示方案,实现对总线数据的实时监控和符号化显示,完成了对总线数据的实时统计和分析。对内编队卫星稳定工作状态的仿真实验结果表明,基于总线的实时可视化仿真使得对卫星控制系统性能仿真的实验验证过程更加直观高效,为开展内编队卫星控制系统性能仿真和控制方案设计提供了平台。     

面向自主飞行器的嵌入式计算平台

基于模型的设计方法是目前嵌入式控制系统开发与设计的主流方法,而对嵌入式控制系统模型及其代码正确性的检验是亟待解决的问题。基于平台的设计理论,提出一种面向自主飞行器的嵌入式计算平台,该平台以基于模型的设计方法实现对复杂实时控制系统建模,并且在同一框架下完成模型到代码的自动生成以及对实时控制系统进行不同粒度的检验,即X在环仿真,包括模型在环仿真、软件在环仿真、硬件在环仿真。该平台的提出为嵌入式实时控制系统的开发与设计提供了建模及模型检验的一体化环境,提高嵌入式实时控制系统的开发效率。     

基于RTWT的锅炉硬件在回路仿真系统开发

设计了RTWT下数据采集卡驱动程序,解决了实现多通道模拟量输入驱动的关键技术问题,包括通道和增益设置的实现、FIFO废数处理、多通道A/D转换实现等.在此基础上,针对锅炉控制系统,应用Matlab/RTWT工具箱,开发了硬件在回路实时仿真软件平台,该平台不仅能够方便地更替控制算法,还能进行人机交互.实验测试结果表明,所设计的驱动程序及所搭建的硬件在回路仿真平台能够可靠运行.     

机器人焊接柔性制造系统的多智能体协调控制

提出了利用分布式的多智能体协调控制技术实现对焊接柔性制造系统进行控制的思想。通过对集成多机器人和多传感器的焊接柔性制造系统进行焊接生产任务执行过程的分析,提出了针对焊接柔性制造系统的多智能体控制系统结构。最后利用JADE多智能体系统开发平台建立了一个多智能体控制系统,并通过实验验证了该系统的有效性及合理性。     

战术任务综合控制系统分布式实时仿真系统设计

研究了战术任务综合控制系统分布式计算机实时仿真系统的总体方案和实现方法，在分析了综合控制系统结构和战术任务过程各阶段特点的基础上，提出了基于计算机局域网的分布式计算机实时仿真系统方案，然后根据实际条件建立了简化的分布式计算机实时仿真系统，并对空一空导弹模态的战术任务过程进行了全面的仿真，结果表明了该系统的有效性，同时验证了所采用的综合控制系统设计方法的有效性。本仿真系统的开发为进一步研究系统综合控制技术和战术任务飞行管理技术提供一个良好基础平台，具有实际的重要意义。     

网络控制系统实时仿真平台的设计与开发

网络控制系统(NCSs)是通过通信网络实现控制系统单元信息交换的分布式控制系统.由于通信网络的引入,有可能使控制系统的性能降低甚至导致系统不稳定,这些不利因素使得对网络控制系统的分析研究变得更为复杂.利用混合编程技术并搭建基于实时通信网络的仿真平台,可为网络控制系统提供有利的分析工具.最后以状态反馈控制器为仿真实例,证明该研究平台的优势及有效性.     

基于面向对象技术的飞行控制系统仿真框架

在传统的飞行控制系统仿真方法的基础上,提出了一种结合Simulink模型的面向对象飞行控制系统仿真方法。讨论了面向对象软件设计技术在飞行控制系统仿真软件框架设计中的应用。给出了Simulink模型解析器的设计思路以及控制模块的排序算法。使用这种方法,结合Simulink的强大的图形化建模能力,实现了对飞行控制系统的可视化建模和高效率、易维护、可扩展的通用仿真。     

基于智能的气压分级控制系统

以气压为受控量的系统为滞后时间变化的非线性系统,很难建立准确的数学模型及确定最优解.根据控制要求,给出了基于知识/推理规则的智能分级控制方案,即在获取的知识库引导下,逐级分配系统性能参数,以实现切实可行的控制方案和操作.基于智能的气压分级控制系统具有运行稳定、控制灵活、调节方便的特点.     

控制系统PID参数整定软件包CSLab

介绍了控制系统PID参数整定软件包CSLab。该软件包是以Matlab5．3为平台开发的，针对于单变量控制系统，采用了多种PID参数整定方法。具有丰富的控制系统仿真、分析计算和设计功能，并且建立了开放性的结构，具有高度的可扩展性，可以把新的参数整定方法扩充进来，同时还为用户提供了其它复杂控制结构，使得用户可以根据需要进行控制系统的设计。