网络化控制系统

介绍了网络化控制系统的发展历程,讨论了控制网络的特征及其对控制系统的影响、以及关于网络化控制系统的研究热点和可能的新的研究方向.     

基于MATLAB的控制系统仿真

MATLAB的控制系统工具箱和SIMULINK仿真环境,可以对控制系统进行设计、分析和仿真,使控制系统的分析过程大大简化,提高了系统分析的正确性和工作效率.本文通过一个控制系统实例,介绍了SIMULINK的具体应用.     

基于MATLAB的控制系统仿真

本文介绍了MATLAB语言和控制系统工具箱(Control System Toolbox)以及如何在SIMULINK环境下构造控制系统的仿真模型,并通过实例介绍了控制系统仿真的过程。     

基于MATLAB的控制系统CAI设计

基于MATLAB开发平台，利用其可视化编程能力的GUI，对控制系统进行分析、设计与仿真，开发了控制系统CAI应用软件，它具有较强的教学、实验、工程应用价值。     

一种少保守性网络化控制系统的H∞完整性设计

针对一类具有时变时延和丢包的网络化控制系统,考虑外界有限能量扰动的影响,基于一种状态多时延模型,以时滞依赖的方法,推证出确保闭环系统在执行器或传感器发生失效故障时具有H∞完整性的判据,并以求解线性或非线性矩阵不等式的方式,给出H∞容错控制器的设计方法.最后以一仿真算例验证该方法的有效性.结果表明:由于模型中考虑了时延下界,且证明过程未进行模型转换和交叉项放大处理,其结果具有较少保守性.     

基于MATLAB的网络控制系统仿真

介绍了基于TrueTime工具包和Active X技术的仿真平台实现方法.前者是根据网络MAC协议对通信延迟机理进行建模的仿真软件包;后者是针对网络控制系统通信模型仿真困难的缺点而提出,该方法通过ActiveX技术实现了对象模型和控制器通信,为网络控制系统的理论研究提供有效的检验平台.通过对两者的比较指出两种方法的优缺点.     

基于MATLAB 的控制系统优化设计

以多回路高阶非线性控制系统为例，介绍MATLAB环境下控制系统优化设计的方法。提出的非线性特性MATLAB实现技术和运用SIMULINK工具箱NCD模块进行计算机辅助参数寻优的方法，可作为控制系统分析、设计和仿真应用研究的参考。     

基于MATLAB的控制系统应用软件设计

基于MATLAB开发平台,利用其可视化编程的GUI,对控制系统进行分析、设计与仿真,开发了控制系统CAI应用软件,具有较强的教学、实验、工程应用价值.     

MATLAB在控制系统中的应用

MATLAB作为一种计算机辅助设计工具日益受到人们的重视，章以几个典型的实例来说明MATLAB在控制系统中的应用。     

基于MATLAB的预测控制系统设计

动态矩阵控制是预测控制中的一种,以该控制理论为基础,针对过热汽温控制系统,设计了一种基于MATLAB的SIMULINK平台的预测控制功能模块,与传统的PID调节方式相比较,结果表明:对于带有纯滞后,大惯性的对象,预测控制的跟踪性更好,调节品质更佳。     

基于MATLAB语言的数字控制系统组合简化

针对复杂数字控制系统组合简化过程,使用传统的图解法或信号流图法要遵循多种简化规则和进行大量的数学运算,提出基于ＭＡＴＬＡＢ语言的ＣＡＣＳＤ,直接确定离散广义被控对象的数学模型,组合简化过程自动完成,仿真研究证实此方法的正确性     

时变时延网络化控制系统的容错控制

针对网络化控制系统的时变时延,建立了时变数学模型,针对传感器和执行器的失效问题进行了讨论,研究了其容错控制器设计问题．仿真结果验证了该方法的有效性．     

基于α-置信度网络化控制系统的转换控制

以多步延迟网络化控制系统的控制器设计为基础,提出了一种基于α-置信度的转换控制法.针对时延的两种不同情况定义了平凡和非平凡两种状态:系统所处状态为平凡状态的概率为1-α,该状态下采用使系统均方指数稳定的LQG最优控制器;系统所处状态为非平凡状态的概率为α,该状态下采用使系统随机渐近稳定的时滞补偿控制器.简化了较大延迟情况下LQG最优控制器的求取, 工程上易于实现,提高了系统的性能.考虑到两种控制器的综合作用,建立了基于α-置信度的系统转换控制模型,仿真结果证明了转换控制法比单一控制法具有更好的控制效果.     

基于OPNET的网络化控制系统时延分析

本文基于网络仿真软件OPNET,设计了网络化控制系统的仿真平台。在该仿真平台上实现了网络化控制系统中广义对象节点和控制器节点的功能,展示了网络模型的搭建过程,测量了网络中点对点的时延,并且进一步分析在发包大小、发包时间间隔不同的条件下时延的分布特征。该仿真平台为提高网络化控制系统的性能提供更加有效的验证途径。     

基于LMI方法的网络化控制系统的鲁棒容错控制

在网络化控制系统(NCS)中,针对时延和不同步对系统性能产生的影响,将时延的不确定性转换为系统状态方程系数矩阵的不确定性,将网络化控制系统的状态向量扩张为增广状态向量。基于Lyapunov稳定性理论和LMI方法,推证出了保证闭环网络化控制系统在执行器或传感器发生失效故障时仍渐近稳定的充分条件,并通过求解线性矩阵不等式组方便地得到了容错控制器的设计结果。最后用仿真算例验证了此种方法的可行性和有效性。     

基于T-S模型的网络化控制系统的鲁棒容错控制

提出了网络化控制系统的一种全新的建模方式--基于Takagi-Sugeno(T-S)模糊模型的网络化控制系统模型,即通过对具有马尔可夫特性的网络时延的分析,得到各时延值的发生概率即局部模型隶属度,从而建立T-S全局模糊模型.在此基础上建立不确定的网络化控制系统模型.考虑系统的不确定性,并针对传感器和执行器的失效问题,提出了保证系统鲁棒稳定的设计算法.利用李亚普诺夫函数,证明该算法能保障网络化控制系统的容错性和稳定性,仿真结果验证了其有效性.     

基于MATLAB的控制系统串联超前校正设计

利用MATLAB实现控制系统的串联超前校正设计,给出基于频率特性法的具体设计方法和通用程序,并对实例进行仿真.通过绘制出的各种响应曲线可以直观地将校正前后的系统进行比较,进而说明MATLAB是控制系统分析设计的有利工具,而且实现MATLAB同控制系统课程有机的结合,不仅丰富了教学内容,而且加强了学生对所学内容的理解,提高了课堂教学效果.     

基于MATLAB的励磁控制系统模型设计

随着电力工业的迅速发展,提供优质的电能对国民经济和人民的生活水平的提高有着极为重要的作用和意义。国内外研究表明励磁控制系统对提高系统静态、动态及暂态稳定水平的起着重要作用。建立起以MATLAB为软件平台的系统模型对分析励磁控制有积极作用。     

一类非线性网络化控制系统的滑模变结构控制

基于滑模控制系统滑动模态不变性和T-S模糊模型能有效解决菲线性系统建模的优点,研究了一类具有时延和丢包的非线性网络化控制系统的滑模变结构控制问题.采用滑模控制理论设计控制器,证明了在控制器作用下系统能在有限时间内到达滑模面并一直保持在滑模面上,并根据Lyapunov理论和线性矩阵不等式(LMI)方法推证出了系统状态全局稳定的充分条件.最后以一个仿真算例验证了本文方法的可行性和有效性.     

基于脉冲切换控制的网络化控制系统设计

利用脉冲切换控制的平均驻留时间方法对基于模型的网络控制系统(Model-Based NetWorked Control System,MB-NCS)进行了研究.将基于模型的网络控制系统建模为一类脉冲切换系统;利用脉冲切换控制的平均驻留时间方法给出了使此脉冲切换系统指数稳定的充分条件;借助Lyapunov稳定性理论和线性矩阵不等式方法设计了使此脉冲切换系统稳定的控制器,并且通过仿真验证了所提出的方法的有效性.