基于递归神经网络模型预测控制的模型平稳切换

不同生产条件下的控制系统可视多模型控制系统，但多模型控制在模型切换时会引起系统的瞬态响应。采用递归神经网络建立系统的多个模型，基于模型预测控制进行控制模型切换，克服了模型切换时引起的系统瞬态响应，实现系统的平稳切换。并通过仿真表明这种切换策略明显改善了模型切换过程的动态性能。     

切换非线性系统全局优化运行的经济预测控制

切换非线性系统在不同模式间平稳切换和经济切换是全局优化运行的主要需求.针对不同模式有限时域下控制算法可行域未必存在交集的系统,提出了对应的经济预测控制算法（Economic model predictive control,EMPC）及切换策略.切换发生时,该方法在实时优化层求解和更新可行中间点,并构造基于耗散的局部EMPC辅助性能指标,在考虑中间点稳定性问题上使其尽可能逼近原经济性能.在先进控制层,利用局部EMPC将状态逐次稳定至中间点,同时利用中间点问题得到的最优轨迹保证模式间的经济切换.最后,分析了切换过程的暂态经济性.该方法实际可操作性强,仿真结果说明了方法的有效性.     

储能变流器平滑切换的研究

由清洁能源(如太阳能、风能等)组成的可控制负荷微电网系统发展迅速,极大提高了传统供电网络的可靠性。储能变流系统是微电网系统中能量变换的关键系统,是微电网实现"削峰填谷,调剂余缺"的核心。研究储能变流器技术对实现微电网离并网运行及状态平稳切换具有实际意义。现场调研了风电厂光伏发电厂,对储能变流器平滑切换进行了研究。在分析储能变流器拓扑结构的基础上,分别建立三相储能变流器不同运行状态的数学模型。采用双环控制结构,具体分析储能变流器离并网切换过程电压、电流畸变的原因。在切换过程中,采用共电流环控制方式降低电压电流畸变。对储能变流器平滑切换的仿真结果表明,该系统可以实现不同调制模式间的平滑过渡。     

数据传输模式自适应切换的设计与实现

给出一种采集数据传输到服务器过程中,互联网和GSM两种模式之间自动切换的机制,以处理业务运营中的不同情况;若采集器无互联网环境,则启动GSM模式,即通过短信发送数据;若有互联网环境,则启动互联网模式;并在互联网模式下,根据业务需求,对采用的通信协议(TCP/UDP)进行自适应调整;为满足即时性要求,选择UDP作为通信协议,但当通信时延超过限定值时,则切换至TCP协议；为满足可靠性要求,选择TCP作为通信协议,但当接收的连接数将超过服务器最大承载量时,切换至UDP协议;另在互联网模式下,若长期得不到采集器响应,则切换至GSM模式;在JAVA开发环境下对该机制进行设计,并通过socketTool工具对其功能进行验证;结果显示,自适应融合模型能根据不同业务需求进行模式间切换,运行平稳。     

一种基于变频调速的恒压供水控制系统

本文介绍了一种恒压供水系统的构成及设计原理。系统采用变顿器和智能供水控制器无级调节水泵的转速，并能根据水压的设定要求循环软启动水泵的数量使水压维持恒定。循环软启动的平稳切换技术有效地减小了系统的机械、电气冲击，将切换时的压力波动控制得很小，有效地提高了供水品质；丰富的功能指令和一系列自动报警保护措施显著延长了水泵和其它元件的寿命。     

主备份油源自动切换模块设计分析

直升机液压系统在向主、尾桨操纵作动器提供液压能源时,为保证飞行的可靠性,当主系统发生故障造成失压时,由备份系统代替该主系统向操纵系统提供压力油。液控自动切换模块是保证主备份系统油路切换的组合换向阀块。分析计算了模块的主要结构参数,并通过导阀先于主阀换向的设计,来确保切换模块在主系统压力升降要求范围内实现主备份系统的自动平稳切换。利用AMESim软件建立了主备份系统切换的仿真模型,并进行了切换过程静动态仿真分析,仿真结果证明了设计的有效性及合理性。     

CDMA移动通信系统软切换双队列模式的研究

CDMA移动通信系统软切换的双队列模式根据移动用户在切换区中运动方向变化情况，把软切换请求分为真正的切换请求和虚假的切换请求，井分别储存在主队列和从队列中，尽量减少有用虚假切换请求的丢失，有效地利用资源、合理地节省资源．缓解呼叫拥塞和切换拥塞，提高系统性能．通过计算机仿真并与基于方向的排队算法比较．结果表明：该模型硬件实现简单，软件实现方便；主队列具有很低的呼损率、较少的软切换等待时间和较短的排队长度，大大提高了CDMA移动通信系统的服务质量．     

基于预测的无线Mesh网络多链路切换机制研究

在无线Mesh网络地铁无线通信的应用中,为了保证移动终端-车载MP在无线Mesh接入点-轨旁MP之间快速移动时,仍能保证高速平稳的数据传输,提出了一种基于链路预测和链路切换算法的多链路移动切换机制。其中,链路预测是基于EMD(经验模式分解)和SVM(支持向量机)来预测RSSI的模型,链路切换是基于预测结果和移动链路切换协议来进行多链路切换。实验结果表明,这种切换机制不仅能快速、平滑地进行链路切换,并能有效地减少切换次数,节约网络资源。     

坦克稳定器滑动模态变结构控制

该文介绍了用滑动模态变结构控制对坦克水平向稳定器进行设计。滑动模态变结构控制主要由两部分组成：求取切换函数及变结构控制。文章采用最优化方法设计切换函数，保证滑动模态稳定；用幂次趋近律确定变结构控制，使切换面以外的相轨线于有限时间到达切换面。在此基础上又进行了仿真实验。仿真结果显示系统单位阶跃响应快速无超调，稳态误差为零，斜坡输入下能平稳跟踪。该设计方法优于传统设计方法，满足各项技术指标要求，能够有效提高坦克稳定器性能，为稳定器设计提供了一种切实可行的方法。     

CIMS下网络计划决策支持工具的设计

分析了网络计划软件存在的问题，提出了多级通用网络计划决策支持工具（PERT／DST(Decision Support Tools)的双环结构模式和设计思想及网络分级中的分解－聚合方式和准则；对网络计划的模型、数据、算法进行了分析；给出了数据－模型－算法进行分类管理的模式，运用模型库这一手段解决了多模型的组织问题，用三级框架结构来表达网络模型，系统由用户输入原始数据，自动生成网络模型，给出了系统的动态监视和监视策略，最后给出CIMS下的集成模式。     

模式转换未知的一类混杂系统的状态估计

Since the state of hybrid systems is determined by interacting continuous and discrete dynamics, the state estimation of hybrid systems becomes a challenging problem. It is more complicated when the discrete mode transition information is not available, and the modes of hybrid systems are nonlinear stochastic dynamic systems. To address this problem, this paper proposes a novel hybrid strong tracking filter (HSTF) for state estimation of a class of hybrid nonlinear stochastic systems with unknown mode transition, the method for designing HSTF is presented. The HSTF can estimate the continuous state and discrete mode accurately with unknown mode transition information, and the estimation of hybrid states is robust against the initial state. Simulation results illustrate the effectiveness of the proposed approach.     

State Estimation of a Class of Hybrid Systems in the Presence of Unknown Mode Transitions

Since the state of hybrid systems is determined by interacting continuous and discrete dynamics,the state estimation of hybrid systems becomes a challenging problem.It is more com- plicated when the discrete mode transition information is not available,and the modes of hybrid systems are nonlinear stochastic dynamic systems.To address this problem,this paper proposes a novel hybrid strong tracking filter (HSTF) for state estimation of a class of hybrid nonlinear stochas- tic systems with unknown mode transition,the method for designing HSTF is presented.The HSTF can estimate the continuous state and discrete mode accurately with unknown mode transition in- formation,and the estimation of hybrid states is robust against the initial state.Simulation results illustrate the effectiveness of the proposed approach.     

基于可拓控制的离散变结构系统的组合控制

提出了一种新的离散变结构系统组合控制策略和一种改进的变速趋近律.众所周知,由于变结构控制系统中存在高频抖振,这一现象限制了变结构控制方法在各种工程设计领域中的应用.新的离散变结构系统组合控制策略的目的是使系统在最短的时间内完成正常运动从而系统的鲁棒性得以提高.对于滑动模态的到达问题,提出了基于改进的变速趋近率、指数趋近率和可拓控制的组合控制策略.这种新的控制策略能有效地削弱抖振提高系统的动态性能.最后通过将传统组合控制策略与所提出的组合控制策略仿真比较,其结果表明新的组合控制策略能够获得令人满意的结果.     

带扰动混杂多智能体系统领导–跟随一致性

本文研究了带扰动混杂多智能体系统领导–跟随一致性问题.给出了带扰动且含有非线性项的混杂多智能体系统模型.为了解决扰动和非线性项问题对系统带来的影响,本文基于等效趋近律设计了混杂多智能体系统的滑模控制协议,该控制协议包含连续时间智能体与离散时间智能体的运动状态信息.对混杂多智能体系统设计了Lyapunov函数,给出该系统实现领导–跟随一致性的充分条件,并证明了滑模控制协议下混杂多智能体系统可以实现领导–跟随一致性.最后,通过MATLAB仿真验证了所提方法的有效性.     

任意切换时间下的二维线性混合系统的滑模控制

由于混合系统的复杂性,设计出能保证混合系统在任意切换时间下都能稳定的控制是比较困难的。为了突出滑模控制设计的思想,文章针对一类二维线性混合系统,提出通过确保混合系统实现滑动模的充分条件来保证系统的稳定性,并得到相应的控制律。仿真结果表明了该控制律的有效性。     

Dynamic optimization of dual-mode hybrid systems with state-dependent switching conditions

This paper presents a computational approach for optimizing a class of hybrid systems in which the state dynamics switch between two distinct modes. The times at which the mode transitions occur cannot be specified directly, but are instead governed by a state-dependent switching condition. The control variables, which should be chosen optimally by the system designer, consist of a set of continuous-time input signals. By introducing an auxiliary binary-valued control function to represent the system's current mode, we show that any dual-mode hybrid system with state-dependent switching conditions can be transformed into a standard dynamic system subject to path constraints. We then develop a computational algorithm, based on control parameterization, the time-scaling transformation, and an exact penalty method, for determining the optimal piecewise constant input signals for the original hybrid system. A numerical example on cancer chemotherapy is included to demonstrate the effectiveness of the proposed algorithm.     

Diagnosability analysis of hybrid systems cast in a discrete-event framework

This paper addresses the problem of assessing the diagnosability of hybrid systems modeled by a hybrid automaton coupling methods from the continuous and the discrete event model-based diagnosis fields. The discrete states of the hybrid automaton represent the modes of operation of the system for which the continuous dynamics are specified. The diagnosability of the continuously-valued part of the model is first analyzed and the new concept of mode signature is shown to characterize mode diagnosability from continuous measurements. Continuous dynamics are then abstracted by defining a set of signature-events associated to mode signature changes, preserving this way mode diagnosability. The behavior of the abstract hybrid system is then modeled by a prefix-closed language over the original event alphabet enriched by these additional events. Based on this language, diagnosability analysis of the hybrid system is cast into a discrete-event framework and hybrid diagnosability conditions are provided. A case study based on the Attitude and Orbit Control System of a spacecraft illustrates the method.     

混合系统在matlab环境下的建模和仿真

混合系统是集连续动态系统和离散事件为一体的复杂动态系统,是近年来控制理论研究领域的热门课题.由于混合系统既含连续变量义含离散事件,给处理这类系统带来了复杂性.一般混合系统建立模方法有:混合自动机,混合petri,时段演算及其扩展等模型.在概述混合系统概念与特点的基础上,介绍了混合系统研究中的建模与仿真问题.结合超市冰柜系统用混合自动机建模,并用MATLAB中的SIMULINK和STATEFLOW进行仿真.仿真结果表明效果很好,为系统分析和设计提供了有力的工具.     

控制模态转移型系统的稳定切换

离散事件决策子系统和数值反馈子系统合成的混合控制系统呈现出复杂的稳定动态 特性.研究了在达到模态切换周期的控制规则下,相应的系统连续状态轨迹的平稳性.给出了具 有较少约束的李雅谱诺夫型判据,不要求全局一致的李雅谱诺夫函数,不要求每个模态下的能 量函数单调递减.