基于改进主元分析方法的隧道应变实时监测预警系统

针对同步多维数据流异常分析技术提出了一种改进的主元分析(PCA)方法。将原始数据流空间的变化趋势映射到特征向量空间内,求解稳态特征向量,以瞬时特征向量与稳态特征向量之间的关系作为判据来对同步多维数据流进行异常变化诊断。将该方法应用于某隧道应变监测数据的异常诊断中,并利用VC++实现了隧道应变实时监测预警系统。实验结果表明,使用该方法能够实时反映非周期性监控变量的变化情况,较好地实现同步多维数据流的异常诊断。     

基于WSVR和FCM聚类的实时寿命预测方法

针对产品的性能退化轨迹呈现为非线性特性, 且个体的性能退化数据为小样本的情形, 为了充分利用同类产品的性能退化数据进行特定个体的实时寿命预测, 从研究退化轨迹相似性的角度出发, 提出一类基于小波支持向量回归机 (Wavelet support vector regression, WSVR)和模糊C均值(Fuzzy c-means, FCM)聚类的实时寿命预测方法. 该方法分为离线和实时两个阶段: 离线阶段先采用WSVR对同类产品的性能退化数据进行规范化处理, 接着对规范化数据进行FCM聚类, 然后,基于WSVR建立各聚类中心的退化轨迹模型;在实时阶段,针对特定个体的历史测量数据是否规范化,分别提出两种实时退 化轨迹建模和寿命预测方法——隶属度加权法和误差加权法. 最后, 通过两个实例分析验证了所提方法的有效性.     

犹豫模糊信息相似性测度与群一致性测度及群决策应用

针对目前关于犹豫模糊运算与测度的研究中存在的不足,首先给出犹豫模糊熵函数的定义,并将其作为犹豫模糊信息不确定性测度,进而提出犹豫模糊信息特征向量概念,以信息特征向量为出发点对犹豫模糊距离测度和相似性测度展开研究;为优化群决策过程,提出基于完全优先关系的群一致性测度概念并研究其性质;最后,提出基于相似性测度和群一致性测度的群决策方法并结合算例验证所提出方法的有效性.     

模糊控制动态过程能耗分析与优化

为计算和降低模糊控制算法影响下系统动态过程能量消耗,提出了模糊控制系统动态过程的能耗计算公式和一种节能优化设计算法.能耗计算公式采用模糊控制器输出量作为积分对象、采用动态过程调节时间作为积分区间;模糊控制系统节能优化设计算法包括4步;首先,在规定的性能指标下根据系统响应曲线的一般形式拟合出目标曲线;再根据目标曲线计算此时模糊控制系统动态过程能耗;然后,根据上升时间、超调对能耗的影响,调整目标曲线减小系统能耗;最后,用相平面法调整模糊规则使实际响应曲线符合节能目标曲线,从而得到节能的模糊控制算法;在温度控制系统设计中使用该能耗计算公式和优化算法,系统动态过程实际能耗降低15%,验证了公式的正确性和优化算法的有效性.     

基于模糊神经网络的模型参考自适应控制

用模糊神经网络作为控制器,依靠参考模型产生理想的控制系统闭环响应,从而随时得 到控制系统的输出误差.用梯度法实时修正模糊控制器的输入和输出隶属度参数,得到一种 在线模糊自适应控制的新方法.通过倒立摆的仿真实验表明,该方法是可行的并能适应对象 特性的大范围变化.     

动目标数据实时分析技术研究与实现

针对动目标的实时轨迹数据,分析已有研究出现的问题,提出2种实时分析的解决思路：基于五点微分法的轨迹预测方法,此方法可以较快速地预测动目标下一个位置点,实时性较强;基于Storm的历史频次统计分析方法,此方法根据历史轨迹频次进行分析,准确率较高。上述2种方法解决了实时分析的2个重点问题：实时、准确,有较高的实用性。     

单关节跳跃机器人模糊自适应轨迹跟踪控制

研究关节型跳跃机器人轨迹跟踪优化控制问题,针对机器人系统时变、非线性的复杂特性,传统模糊控制和PID控制方法难以获得较好的控制性能,为解决控制系统中超调量大、振荡和控制精度不高等问题,提出传统PID控制与模糊自适应控制结合的控制策略.首先建立单关节跳跃机器人腾空相和站立相动力学方程,依据专家经验制定PID参数整定策略,结合传统PID控制方法和模糊自适应理论设计模糊自适应PID控制器.引入合理的跳跃机器人物理参数和虚拟目标轨迹进行仿真,结果表明,模糊自适应PID控制器具有可行性和有效性,为应用于实际控制系统优化提供了可靠依据.     

pH值系统变论域模糊控制器的设计及性能分析

针对pH值非线性控制系统,设计了一种实时简化变论域模糊控制器.将变论域思想与实时模糊推理策略相结合:一方面论域随着误差的减小而收缩,而论域的收缩相当于控制规则的增加,从而增加了控制精度;另一方面采用实时模糊推理方法,即对于一个二入一出的模糊控制器,一次推理过程中最多只激活4条控制规则,在控制的过程中只考虑这4条控制规则.这2种思想的结合使得控制规则的设计大大简化,可以采用批处理的方式设计控制器,不仅加快了系统的动态响应,也提高了控制精度.仿真结果证实了这种控制方法的有效性.     

基于RTLinux的步进电机网络控制系统

根据机械控制装置和嵌入式系统设计的要求,结合RTLinux源代码开放,硬实时响应能力的特点,构建了基于RTLinux的网络机械控制系统.介绍了如何使用开源软件定制可扩展的具有实时响应能力的步进电机网络控制系统,详细阐述了基于RTLinux的步进电机网络控制系统的设计方案及具体实现,着重分析了软件实现的关键技术.系统在实际应用中运行稳定,达到了预期目标.     

控制系统中强实时任务的调度

文章通过对控制系统中强实时任务进行分析,指出系统存在的各类强实时任务。针对控制系统中任务的特点,提出了一种实时任务调度方法。对这种调度算法进行了可调度性分析,指出实时控制系统中任务可调度的条件。     

实时控制任务的模糊反馈调度系统研究

分析了实时控制任务的控制性能在不同控制阶段与处理器利用率需求间的关系,提出一种实时控制任务的模糊反馈调度系统.模糊控制器通过监测实时控制任务的误差及其变化率,查询模糊决策表,动态决定任务的优先级,反馈调度器根据优先级分配任务的利用率.仿真结果表明，在计算资源有限时，该方法能有效改善实时控制任务的控制性能.     

Fuzzy control design for the trajectory tracking in phase plane

Based on the concept of sliding mode control, the paper designs a fuzzy logic control for a linear system to achieve the trajectory tracking in the phase plane. That is, the system's state (e, e˙) is controlled to track the prespecified trajectory which is composed of several nonisoclinal segments. Each segment of the prespecified trajectory denotes the relation between the tracking error e and the error change e˙ in the corresponding region of the phase plane. In the paper, the prespecified trajectory is regarded as a sliding surface. A direct piecewise linear output formulation of the fuzzy logic controller is synthesized to achieve the hitting motion such that the trajectory tracking is completed region by region. We summarize the above analysis to be a fuzzy logic control design algorithm and give a practical example to illustrate its applicability     

Fuzzy control design for the trajectory tracking on uncertainnonlinear systems

Based on the concept of sliding-mode control (SMC), the paper designs fuzzy logic controls to achieve the prespecified trajectory tracking for an uncertain nonlinear system. The prespecified trajectory is composed of several nonisoclinal segments in the phase plane and is regarded as the piecewise sliding surface. First, let the uncertain system be approximated by a linguistic fuzzy rule base, then two fuzzy logic controllers are designed to achieve the hitting motion and preserve the system's state traveling on the prespecified trajectory. The main advantage of this control design is that the trial and error of the conventional fuzzy control design disappears. A practical example is given to illustrate the applicability of the algorithm     

Fuzzy points: algebra and application

A fuzzy point is a region representing the uncertain location of a normal Euclidean point. A fuzzy point in the plane is considered to be a closed disk (a circle and its interior). The algebra of fuzzy points (which includes fuzzy vectors and fuzzy angles) is presented. Since fuzzy points are represented as closed disks, the lengths of fuzzy vectors, and the angles between fuzzy vectors can be viewed as properties of circles in the plane. Methods to compute the magnitude of a fuzzy angle are given. An application of fuzzy point algebra to the problem of detecting and tracking storms in Doppler radar image sequences, which motivates this work, is discussed.     

模糊控制在磁悬浮球系统实时控制中的应用

在磁悬浮球系统中采用PID控制时,动态性能较差,控制效果不理想.为了获得控制效果较好的控制器,根据模糊控制原理,设计磁悬浮模糊控制器.根据PID实时控制中的经验,确定模糊控制器的输入输出变量模糊化范围,建立合理的模糊规则表.在Matlab/Simulink中组建实时控制模块,并分别对磁悬浮球系统在无干扰和有干扰下进行实时控制.对控制效果进行分析讨论,证明模糊控制器具有良好的鲁棒性和在非线性系统控制中的有效性.     

基于嵌入式的无功补偿控制系统设计

为提高尢功补偿系统的实时性和控制精度,设计了一种基于ARMll处理器S3C6410的无功补偿控制系统.该系统采用了实时多任务、可移植、可裁剪的嵌入式μC/OS-Ⅱ操作系统.为解决电容投切振荡所引起的电压波动问题,改进了传统的模糊控制投切策略;为防止无功不平衡所引起的过欠补偿问题,采用了共分补相结合的投切方式.该系统可自动采样计算实现无功自动调节,具有可靠性高、实时性好、投切振荡少的特点,应用前景广阔.     

A fuzzy controller for an electro-hydraulic fin actuator using phase plane method

The objective of this paper is to realize a fuzzy controller for an electro-hydraulic fin servo system of a missile. In this paper, we propose a new fuzzy controller using the phase plane, in order to improve the overall performance of the fin servo system. The design procedure and method of this controller are easy and simple such that performance evaluation can be carried out in a phase plane mapped from a decision rule table. The effectiveness of this control scheme is verified by comparison with a PID and a fixed fuzzy control through a series of simulation studies and experiments.     

空间飞行器姿态控制器设计与仿真

该文对空间飞行器姿态系统设计了一种变结构控制器。首先，应用误差四元数法描述空间飞行器姿态运动。同时，在考虑结构摄动和外界扰动的界未知情况下，其基本方法是采用模糊规则优化滑模变结构控制的设计，并且能够在线对结构摄动和外界扰动的界进行估计，使得系统轨迹既能快速趋近滑动面又能降低抖振，从而提高了变结构控制系统的品质。仿真结果表明，该系统对模型：不确定性和外来干扰具有较强的鲁棒性，同时避免了变结构系统固有的抖振问题，性能令人满意。     

实时以太网系统中控制与通信的协同调度方法

为了提高实时以太网系统的运行效率和通信实时性,在EPA（Ethernet for Plant Automation）确定性通信调度的基础上,提出了控制与通信的协同调度方法。该方法将EPA设备的通信宏周期划分成通信时间片和控制时间片,在系统中设置定时器,在通信时间片或控制时间片到达时,由定时器引发中断,在执行中断处理程序时获取当前时间,根据当前时间位于通信时间片内或控制时间片内来分别执行通信任务或控制任务。实验结果表明,该方法能够有效避免功能块的无效执行和数据的无效传输,提高系统的运行效率和通信实时性能。