基于观测器的长时延网络控制系统设计

该文针对存在时变有界长时延的网络控制系统，讨论了具有时延补偿功能的状态观测器以及状态反馈控制器的设计方法。状态观测器根据控制器接收数据包的情况在开环预测和闭环预测两种模式之间切换，以补偿时延的影响。控制器的输入采用观测器的预测状态，从而将系统建模为一类具有多个子系统的离散切换系统。在此基础上，给出了状态观测器与控制器协同设计的方法。仿真结果表明：该文提出的设计方法能够比未采用补偿策略的方法取得更好的控制性能。     

一类网络控制系统的补偿策略

研究了一类网络控制系统的时延补偿问题.由于系统的状态无法直接量测,因此本文针对短时延和长时延两种情况分别设计了状态观测器,所设计的观测器均满足分离原理.分析了系统的稳定性,在此基础上给出了这类网络控制系统输出反馈控制器设计的方法.仿真试验表明,所提补偿方案能够有效地补偿时延对系统性能的影响,且具有较高的补偿精度.     

基于多观测器的变采样周期网络控制系统的H_∞控制

研究了变采样区间和多状态观测器的联合设计问题.考虑到网络诱导时延可能大于一个采样周期,假定采样周期取值在有限集内切换,构建具有单状态观测器和多状态观测器的网络控制系统Markov跳变模型.在此基础上,基于Markov理论,获得闭环网络控制系统随机稳定的充分条件和最优H∞范数上界.并且,应用线性矩阵不等式技术,获得模型依赖控制器和观测器设计方案.仿真对比表明多状态观测器对网络控制系统更有效.     

输出反馈网络控制系统的随机时滞补偿

针对一类具有随机长时滞特性,且反馈状态不完全物理可测的网络控制系统,提出了一种时滞补偿策略.首先通过状态观测器估计系统的全部状态,然后基于对象模型计算系统在未来多个采样时刻的控制量,执行器节点根据当前网络延时选取相应的控制量,以实现对时滞控制量的补偿.分析了该补偿方法对控制系统稳定性的影响,得出了保证系统稳定的充分条件.通过倒立摆系统的数值仿真,证实该方法是正确和有效的.     

基于滞后补偿ESO的多旋翼SO(3)全姿态控制

基于扩展状态观测器(ESO),提出了一种状态观测器滞后补偿改进方法,用于imu传感器在不同的采样率和时间延迟的情况下提供连续时间内的无延迟估计。为了达到更好的控制效果,采用SO(3)全姿态控制分离出航向、翻滚、俯仰3个姿态进一步改进了姿态控制器的性能。利用姿态运动学的基本对称性对扩展状态观测器进行了优化,证明了该方法能够再现连续的无时间延迟测量,并在实际测试中证明了即使存在测量噪声和延迟不确定性的情况,飞行器也能达到良好的性能。     

基于输出反馈的网络控制系统随机通信逻辑设计

针对具有丢包的网络控制系统被控对象状态无法直接测量的情况,设计了状态观测器,给出了一种基于状态依赖泊松过程决定的随机通信逻辑,应用于一般结构的输出反馈网络控制系统中．提出了具有随机通信逻辑的网络控制系统的结构,建立了网络控制系统模型,利用随机点过程理论分析了系统的稳定性,进一步证明了系统的均方渐近稳定性．仿真算例表明加入通信逻辑后,在保证系统稳定的情况下,数据发送次数明显减少,有效地减轻了网络负担．     

大时延网络化控制系统状态观测器的设计

在对带有大时延的网络化控制系统进行了必要的假设后,建立了其增广状态空间模型,并在传统状态观测器的基础上,设计了一种具有延时补偿的状态观测器,从而使系统的性能得到改善.还给出系统渐近稳定的充分必要条件.与传统的状态观测器设计方法进行了仿真和比较,结果证明了该方法的有效性和正确性.     

网络控制系统的补偿策略

针对已有的网络控制系统中的传输时延统计计算量较大,运算较复杂等问题,设计了具有时延补偿功能的状态观测器对其进行补偿,并利用LMI(Linear Matrix Inequality)方法得出了控制律,对闭环系统进行了稳定性分析.仿真试验表明,所提补偿方案能够有效地补偿时延对系统性能的影响,且补偿精确度高,计算量减少.     

基于Internet的远程控制系统补偿器的设计

为了解决在因特网传输过程中，时间延迟和数据丢失的主要障碍．在远程控制系统的前向通道和反馈通道各设计一个补偿器，用以补偿时间延迟和数据丢失对控制系统的影响．仿真结果表明了该设计补偿器方法的正确性和有效性．     

存在干扰和数据包丢失的网络控制系统鲁棒H_∞故障诊断

针对一类同时存在未知干扰输入和传感器数据包丢失的网络控制系统,假定其可能发生故障,设计了鲁棒H∞状态观测器,对其进行故障检测。首先对此类网络控制系统进行了建模,建立了系统的状态观测器,并将该观测器误差方程等效为离散切换系统。然后基于李雅普诺夫稳定性理论,给出了观测器系统为鲁棒H∞状态观测器的充分条件及观测器增益矩阵的求解方法。为了增强鲁棒性和灵敏度,将阈值的选取归结为具有线性不等式约束的最小化问题。最后的仿真示例验证了文中方法的有效性。     

非线性系统的神经网络自学习控制

提出了一种对非线性系统的神经网络自学习控制方法,基于逆动力学控制的思想,构造了神经网络结构一致的控制器和辩识器。辨识器采用多层前向网络结构和广义Ｄｅｌｔａ学习规则算法实现了对系统逆动力学模型的动态辨识,并通过在线动态传递权值给神经网络控制器的方法实现了神经网络辨识器的神经网络控制器的有机结合,从而使整个控制系统具有很强的自适应和自学习能力,所提出的控制方案可适用于不含滞后环节和包含滞后环节的非线性     

城轨站行人流线网络客流分配算法与软件实现

为实现符合城市轨道交通车站行人流线网络特点的行人设施客流分配,首先将分方向实结点时间阻抗与结点客流方向引入最短路径识别,将其嵌入连续平均法,建立了适用于城市轨道交通车站行人流线网络的客流分配算法.然后,利用C#和Matlab语言在AutoCAD环境下开发了相应的客流分配软件,并在此过程中提出了结点客流方向获取方法.算例表明,该算法能够实现考虑分方向实结点时间阻抗的城轨站行人设施客流分配;与TransCAD、VISUM相比,软件符合行人流线网络特点,操作简便.     

自相关法多途时延估计及其实验结果

讨论自相关多途时延估计方法,分析了自相关多途时延时估计方法的估计精度,并将其与ＭＬＥ估计器进行了比较;并针对实际情况讨论了海面波动对多途时延的影响,用自相关法对一组海上试验的数据进行了处理,并对处理结果进行了分析,理论分析与实际数据处理表明,自相关法是工程中进行多途时延估计的较好方法。     

时延和可靠性感知的多控制器均衡部署策略

当前的软件定义网络多控制器部署问题研究,大多针对控制网络时延、可靠性和负载均衡等指标中的部分进行优化,对上述因素的整体考虑较少.针对该问题,首先分析了控制器部署对网络时延、可靠性和负载均衡的影响;其次,提出了以全网平均时延、控制路径可靠性和负载均衡度为参数,以网络综合性能为目标的控制器部署优化评价模型;最后,基于模拟退...     

基于最大似然估计的多目标定位

宽带高分辨雷达多目标定位问题一般是先进行精确时延估计，再进行源定位。本文提出了一种在频域运用最大似然估计进行目标位置反演的方法，归结为全局搜索--目标函数的极值。通过对仿真数据的处理，结果显示该方法可以准确的估计出多目标位置。     

多媒体网络中的时延控制方法

时延和时延的抖动是多媒体网络中两个重要的参数,它们与网络的服务质量相关．提出了一种新的网络时延和时延抖动的控制方法——按时服务原则．该方法以虚拟时钟算法为基础,吸收了Ｊｉｔｅｒ－ＥＤＤ算法的优点,能够同时对时延和时延抖动进行控制．同以往的时延和时延抖动控制算法相比,其优点在于：无需为会话建立通信模型,只要是受漏桶（ＲＳ,Ｄ０）限制的会话,那么,该会话在按时服务器组成的网络中就存在一个最大时延Ｔ１,ＭＳ,ｍａｘ．     

基于自适应神经网络的非线性系统的智能故障诊断

针对一类模型未知的非线性系统,提出了一种基于自适应神经网络的故障诊断方法,用RBF神经网络构造了状态估计器和故障估计器,解决了非线性系统状态不可测时的故障诊断问题。并用Lyapunov方法研究了故障误差和状态误差的收敛性,结果表明了该方法实用、有效。     

微观移动协议平滑切换机制性能研究

首先在合适的网络模型下从理论上对存储转发和预先注册2类平滑切换机制的性能进行了分析,主要计算了为达到零分组丢失缓存节点所需的缓存数以及切换时分组所遭受的额外时延;在此基础上通过数值仿真的方法对两者的性能进行了详尽的比较,结果表明存储转发方法性能难以满足应用的需求,预先注册方法缺乏通用性;最后针对现有平滑切换机制存在的上述性能和通用性问题,提出了一种基于预测的平滑切换机制,其性能接近于预先注册方法,而适用范围却与存储转发方法一样广泛.     

延迟时间未知的时延系统神经网络补偿控制

提出了延迟系统及延迟时间参数的神经网络辨识方法。改变神经网络输入样本区间,利用网络输出期望值与输出实际值之间的误差平方和产生的突变,可以辨识出非线性对象的延迟时间。将神经网络大延迟系统的辨识与基于模型补偿的控制策略相结合,可以用于具有变化参数或者不确定性延迟时间的大延迟系统的控制。仿真结果表明这种神经网络模型补偿延迟系统控制具有很好的控制效果,它是大延迟控制中克服延迟时间变化的很有希望的方法。     

Dynamic routing and wavelength assignment algorithm of optical satellite networks based on cross-layer design

In order to overcome the adverse effects of Doppler wavelength shift on data transmission in the optical satellite networks, a dynamic routing and wavelength assignment algorithm based on cross-layer design ( CL-DRWA) is introduced which can improve robustness of the network.Above all, a cross-layer optimization model is designed, which considers transmission delay and wavelength-conti-nuity constraint, as well as Doppler wavelength shift.Then CL-DRWA is applied to solve this mod-el, resulting in finding an optimal light path satisfying the above constraints for every connection re-quest.In CL-DRWA, Bellman-Ford method is used to find an optimal route and a distributed rela-tive capacity loss method is implemented to get an optimal wavelength assignment result on the opti-mal route.Moreover, compared with the dynamic routing and wavelength assignment algorithm based on minimum delay strategy ( MD-DRWA) , CL-DRWA can make an improvement of 5.3%on the communication success probability.Meanwhile, CL-DRWA can meet the requirement of trans-mission delay for real-time services.