基于Watch—dog的嵌入式煤层注水多级保护系统设计

针对现有煤层注水自动控制系统因抗干扰能力有限,无法在部分条件恶劣的采区长时间稳定工作的实际情况,设计了采用多级看门狗组成的嵌入式保护系统。本系统提供了四个级别的保护措施,根据故障严重程度,保护级别逐步升级,在控制系统出现软硬件故障后,包括出现电磁干扰或死锁现象后,不同看门狗启动不同保护措施,使系统恢复正常。在保护系统电路设计中充分考虑了看门狗定时器的独立性、故障安全性和作用实时性三方面因素,各级看门狗用最少的软件及硬件实现,降低了系统冗余。本设计在多个注水自动控制系统的改造实践中应用,有效地提高了原系统的稳定性、可靠性,具有很强的应用和推广价值。     

PLC井下自动排水系统

井下自动控制排水系统在开采的过程和水资源的利用方面具有重要的意义,PLC可编程控制系统技术在自动控制中具有广泛的应用.在煤矿井下主排水泵房使用PLC控制,实现自动控制,系统通过检测水仓水位和其它参数,控制水泵轮流工作与适时启动备用泵,合理调度水泵运行,保证了煤矿排水系统的安全.本文以煤矿井下作业为例,从影响井下排水自动控制系统的稳定的主要因素出发,提出了抗干扰的措施,讨论PLC基本原理及其在井下排水中的应用.通过介绍排水系统的组成及仪表系统的配置、排水的控制原理及监控系统的构成等在排水自动化控制工程实例说明PLC在排水中的应用.     

基于Profibus总线的薄膜生产线的设计

论文介绍了双向拉伸聚丙烯（BOPP）薄膜的生产方法及工艺流程,并根据控制要求设计了BOPP薄膜生产线控制系统.在上位机设计了基于WinCC的监控界面,便于系统调试和用户设定参数 在下位机以西门子CPU 414为控制器,应用Profibus总线控制其他功能模块（如变频器、ET200M等）,使得系统很好地满足生产线的自动控制要求.     

免疫诊断分析仪的全自动控制研究及实现

为了实现对免疫诊断分析仪的全自动控制,尽可能的降低操作者的劳动强度,提高检测结果的准确性和可靠性,设计了基于 Freescale单片机 MC9S12DG128的免疫诊断分析仪的全自动控制系统.重点研究了微型计算机控制技术,条形码读取系统,光电传感器检测系统,机械传动及定位系统等.通过合理的电路设计和软件编程,使分析仪高效可靠运行,实际测试表明分析仪实现了高自动化和良好的检测效果     

提升脚手架自动控制系统动态特性分析及仿真

本文以提升脚手架系统中钢丝绳提升速度不一致导致张力不平衡为研究依据,提出对各钢丝绳的提升速度进行控制,以达到对其张力及时稳定的调整。考虑提升过程中钢丝绳的刚度变化,构建提升的自动控制力学模型,并应用MATLAB软件对受力过程进行仿真。该研究结果可为提升控制系统的进一步开发提供依据。     

滑模输出反馈控制在二元机翼颤振主动抑制中的应用

本文以经典的二元机翼为对象,研究滑模控制（SMC）用于颤振主动抑制（AFS）的效果,讨论其控制系统的离散化和控制输入限幅等问题.该翼段模型具有一个后缘控制面,用于颤振控制.基于准定常气动力理论建立了系统二自由度（俯仰和沉浮）气动弹性运动方程.控制系统由滑模输出反馈控制方法设计,抑制俯仰-沉浮耦合颤振.研究过程中对系统进行了离散化处理,控制舵偏考虑了限幅约束.采用经典的龙格-库塔（RK）法对方程进行数值求解.仿真结果表明,带有滑模控制系统的闭环系统可以在高于颤振边界速度状态稳定.但是,简单离散化的控制系统遇到控制舵偏限幅时,闭环系统则失去稳定性.随后,基于理论分析,本文提出并设计了一个控制补偿环节,可以使该系统仍具有稳定性.此外,文中还讨论了系统的参数摄动和时间延迟效应.     

锅炉集中供暖计算机监控系统设计

本文论述了计算机对热力管网系统的监控与设计,针时用户可自我调节温度的集中供热要求进行了自动控制系统设计.该系统能够根据室外温度和用户热量进行控制,达到节能的目的 .     

无线温湿度监测系统设计

本文介绍了一种以STC89C51单片机为核心、VB6．0为上位机软件开发平台的控制系统，详细阐述了该控制系统的硬件组成、无线通信和数据采集软件的设计思路。该系统使用方便，工作可靠，实现了无线温湿度监测和数据采集等目的。     

具有通信受限的网络控制系统量化反馈控制

针对一类通信受限的网络控制系统,研究量化反馈控制器及动态调度策略的联合设计问题.考虑到介质访问约束和信号量化误差的影响,将网络控制系统建模为等价的离散时间切换系统;通过Lyapunov稳定理论推导出保证系统鲁棒稳定的模式及量化依赖型充分条件,并给出了量化反馈控制器的设计方法;在此基础上,设计了基于实时状态的动态通信调度策略,实现了网络控制系统的镇定控制.最后通过仿真示例验证了所提出方法的有效性.     

核反应堆液体区域控制系统全程隐蔽攻击方法研究

隐蔽攻击对核反应堆液体区域控制系统的安全运行构成了严重威胁.然而,隐蔽攻击的成功实施不仅需要掌握被攻击对象的精确模型,而且很难在攻击完成后无痕退出.为此,本文针对核反应堆液体区域控制系统提出了一种四阶段全程隐蔽攻击方法.首先,在攻击筹备阶段,通过最大似然估计离线设计最大似然形式下的双模H₂最优无偏FIR;之后,在状态估计阶段,利用该FIR对攻击开始时刻的系统状态进行估算;然后,在攻击实施阶段,结合预期攻击目的和系统当前状态设计攻击实施序列,并将其注入至系统信号传输通道中,实现隐蔽攻击;最后,在攻击退出阶段,根据系统状态偏移量构建约束优化问题以给出最优攻击退出序列从而实现攻击退出过程的静默化.此外,本文基于系统噪声强度和攻击模型精度,分情况对全程隐蔽攻击方法的可行性进行了仿真验证.实验结果表明,在上述影响因素单独或综合作用下,所提攻击方法都能够隐蔽地完成攻击目标并无痕退出.     

欠驱动三连杆机器人的混杂控制方法

针对第二关节为被动关节的欠驱动三连杆机器人,提出一种混杂控制方法．欠驱动三连杆机器人的运动空间分为3个阶段：退化阶段、摇起阶段和平衡阶段．首先,在退化阶段,对第三关节构造Lyapunov函数,并针对此函数设计控制律使其连杆相对于前一连杆自然伸展,使系统退化为类Pendubot机器人;同时基于能量不断增加的思想设计第一关节控制律,以节省后阶段的能量控制时间．其次,在摇起阶段,保持第三关节控制律形式不变;通过仅控制系统能量和同时控制系统能量、角速度两种方法设计第一关节控制律,使系统进入平衡区．最后,对退化后的系统采用线性控制将其稳定在竖直向上不稳定平衡点上．数值仿真结果表明文中所提方法具有控制时间短,所需力矩小等优点．     

天宫一号基于控制力矩陀螺的智能多模自适应姿态控制系统设计与验证

天宫一号是目前我国在轨运行的体积最大、重量最重的载人航天器.它具有变构型、变参数的特性,采用控制力矩陀螺系统和喷气推进系统实现高精度、高稳定度姿态控制.本文通过对天宫一号控制对象参数缓变和跳变相结合特点的分析,规划了高可靠灵活的控制策略,设计了智能多模自适应姿态控制系统.利用智能控制中规则集设定多模自适应控制的指标切换函数分配,利用多模自适应控制算法建立多模型控制器实现不同控制对象,不同控制任务的姿态控制.天宫一号通过地面测试和物理仿真试验,最后发射在轨运行,与神舟八号、神舟九号、神舟十号载人飞船圆满完成交会对接任务,充分验证了姿态控制系统设计的正确性和有效性.该设计方法在解决大型航天器变构型、变参数组合体姿态控制方面有突出优点,在未来的载人航天领域空间站建设具有应用前景.     

Cardiac and circulatory control in decapod Crustacea with comparisons to molluscs

Summary In this review I will attempt to identify the circulatory requirements a decapod is likely to encounter and how the heart is controlled to meet these demands. The decapod heart has been designed as an autonomous system endowed with an intrinsic autorhythmic pacemaker ganglion. Muscle fibers are multiply-innervated and capable of producing regenerative action potentials. This vitally important organ has been designed to be nearly fail-safe. Stroke volume is more important than heart rate in determining cardiac output. Stretch sensitivity of the cardiac ganglion and of the myocardium as well as extrinsic nervous and hormonal modulation of the heart can all contribute to changes in stroke volume. It may be advantageous to an animal to switch the circulation between various vascular beds to meet changing perfusion demands. Neuronal and hormonal mechanisms have been identified which exert differential control of the cardioarterial valves, but it is not known whether switching does occur and if so whether these valves participate in the process. Changes in peripheral resistance can also redirect circulatory flow. The circulatory and ventilatory systems demonstrate coordinated rate changes which suggest that the heart is responding to meet changing ventilatory performance requirements. This coupling is controlled both by the hydrostatic pressure pulses generated within the branchial chambers and by common higher level nervous inputs. Comparisons of the cardiovascular systems of crustaceans and molluscs, based on the papers presented at this symposium, are high-lighted.     

基于多系统综合控制的车辆侧翻稳定性研究

为提高车辆抗侧翻能力减小其侧翻的危险性,建立了11自由度整车侧翻模型。根据各系统侧翻控制权重及有效作用范围,提出一种基于转向、悬架和制动的多系统侧翻控制策略并设计了相关控制器。对系统单独控制及综合控制进行了仿真对比分析。结果表明,综合控制策略在提高车辆抗侧翻能力的同时也很好的改善了车辆侧向稳定性。     

应用于微结构制造自治系统的第I类工艺缺陷诊断

在集成电路制造中,通常采用各电学参数的测试值来衡量和评价工艺效果。一种可能的工艺后果是,出现了测量结果偏离预定目标的第I类工艺缺陷。传统上的基于SPC的工艺控制技术,不含工艺诊断的内容,在寻找造成工艺失效的原因时,存在着巨大的困难。本文对集成电路制造过程中所涉及到的几类重要参数间的关系,进行了详细的分析,由此确定造成诊断问题困难的根本原因,在于测试现象与工艺故障因素之间是多对多的关系。通过正交化的方法,可以将测试参数转化成为一组广义参数。广义参数与故障因素之间存在着一对一的联系。这样就找到了一种有效的,从异常的广义参数值确定失效原因的工艺诊断方法。本文对第I类工艺诊断的技术进行了讨论。在集成电路制造自自治系统中,对于I类工艺缺陷的纠正过程,也就是工艺结果不断向工艺目标趋近的过程。     

应用于微结构制造自治系统的结构描述语言

本文介绍一种微结构描述语言。借助于这种描述语言，包括集成电路、MEMS等在内的各类微、纳尺寸的器件，都能够得到描述并借此进入微结构制造自治系统。微结构制造自治系统是我所提出的一种概念性系统，意指具备一定的智能，能够应对多种制造过程突发情况的全自动化的集成电路无人制造系统。系统在获得特定加工对象的结构描述之后，可对结构进行分析，提取结构特征并自动生成加工制造工艺。本文结合一个CMOS结构实例，介绍了所定义的微结构描述语言的各项先进特性。这方面研究工作的重要意义在于，每个微结构器件，包括将要被发明的，可视为微结构描述语言所能够描述的对象集中的一个特例，从而得到统一的分析与处理。结构特征的分析，为接下来的工艺流程自动生成工作搜集和准备了必要的结构信息。     

商用车ABS预测控制方法研究

针对商用车制动过程中存在的强烈非线性和模型不确定性问题,建立了整车七自由度转向制动状态空间模型,提出了一种非线性连续预测控制方法,设计了基于滑移率的ABS非线性预测控制器.在控制器设计中,利用泰勒级数展开对系统状态进行适当的截尾处理,获得了系统预测模型,并将ABS路面识别算法引入参考轨迹设计,提出了多路面下的参考轨迹模型.当路况发生变化时,参考轨迹也发生相应的变化,而且在系统中引入了积分反馈,以增强系统的鲁棒性.仿真研究表明,当ABS存在建模误差、载荷变化和干扰时,该非线性预测控制器仍能够获得良好的动态响应和鲁棒性.     

中国公共数据库数据质量控制模型体系及实证

在讨论公共数据库的公共产品属性及其制造过程的特点基础上,确定了公共数据库中数据质量的维度,提出了公共数据库作为特殊公共产品的生产过程中非技术数据清洗和数据稽查的概念,并建立了数据质量的变权综合评估模型.对公共数据库的数据制造过程质量控制进行了技术设计和博弈论模型分析,给出了各个环节的数据质量控制措施,并以此分析了当前中国公共数据库建设和运行中存在的问题和政策建议.最后,作为实例,提供了质量技术监督公共数据库的设计、运行、数据制造过程质量控制方法.