网络化控制系统的预测控制方法设计

网络化控制系统(NCSs)是一种通过实时化网络进行数据传输的控制系统.控制系统中的传感器、控制器、执行器等往往通过网络连接起来形成闭环控制系统.然而实际系统中由于带宽限制等客观因素,存在有因网络诱导延迟而引起的系统性能下降问题.考虑了前向通道,反馈通道中同时存在网络诱导时延情况下的网络预测控制(NPC)设计问题,提出了一种新的网络预测控制方法,用以克服网络诱导时延对系统性能带来的影响.     

网络控制系统的模型建立及稳定研究

随着互联网技术的发展,以太网逐渐被引入到工业控制领域.对于一个网络控制系统,网络带来的控制系统时滞和丢包是不可避免的,因此,在对网络控制系统的建模中,必需重点考虑时延和丢包的影响.分析了网络控制系统的时延特征,并将数据丢包的网络控制系统建模成具有事件率约束的异步动态系统.对网络控制系统模型用传统的PID算法对系统进行仿真控制,在存在系统随机时延和不存在随机时延的两种情况下,仿真分析了网络控制系统的稳定性,仿真结果进一步验证了网络控制系统保持稳定的丢包范围.     

移动机器人网络控制系统的输出反馈控制

以线性时不变系统为被控对象,建立了四轮移动机器人网络控制系统的离散数学模型。诱导时延是影响系统性能的关键因素,通过在节点中设置缓冲区的方法可以将网络控制系统中的随机诱导时延转化为确定性时延,从而将网络控制系统由随机系统转化为确定性系统。通过被控对象移动机器人控制实验系统,设计了一个能处理网络诱导时延的输出反馈控制器,分析了采样周期和网络诱导时延对网络控制系统稳定性的影响。仿真结果表明了该控制器和控制策略的正确性及有效性。     

MIMO网络控制系统的控制器设计

研究了长时延有界的情况下,多输入多输出网络控制系统发生传感器故障时的控制器设计问题。首先,利用容错控制的思想建立了多输入多输出网络控制系统发生传感器故障时的模型。在此基础上,借助切换系统的理论,分析了闭环网络控制系统的稳定性,用线性矩阵不等式（LMI）形式给出了多输入多输出网络控制系统渐近稳定的充分条件和控制器的设计形式。仿真结果表明,该方法可以对多输入多输出网络控制系统中传感器故障问题进行有效的容错控制。     

一类短时延网络控制系统的容错控制器设计

针对短时延情况，本文利用容错的思想建立了SISO（Single-Input Single-Output）网络控制系统发生传感器故障时的模型。在此基础上，借助切换系统理论分析了闭环网络控制系统的稳定性。用LMI形式给出了系统渐近稳定的充分条件和控制器的设计形式，最后给出了仿真证明。     

网络控制系统中的时延分析

介绍了网络控制系统的概念,论述了网络控制系统中的基本问题并分析了网络控制系统中的网络诱导时延.     

网络控制系统时延解决方案的研究

网络系统中存在着延时、丢包等问题,在传统的控制系统中引入网络作为信号传输媒介后,会降低系统的控制性能,甚至造成系统的不稳定。传统的控制方法对于网络控制系统已经不再适用,因此采用预测控制的算法对网络系统的时延问题进行了深入研究。通过Matlab仿真,结果显示网络预测控制能够在不稳定时延的网络环境中保证良好的控制输出。针对网络时延的预测控制的数学实现方法进行了详细介绍,对广大工程应用能够起到积极的引导作用。     

基于神经元控制的网络时延补偿策略研究

针对网络控制系统（NCS）中的不确定时延问题,在分析循环服务网络和随机争用网络的时延特性的基础上,提出了一种基于神经元控制器的时延补偿策略.该策略用神经元控制代替常规PID控制,无需建立网络控制系统的精确模型,利用神经元良好的学习能力来克服网络控制系统中不确定时延的影响,并对循环服务网络和随机争用网络这两类网络进行了仿真实验研究.仿真结果表明该策略能保证网络控制系统的良好性能.     

一类非线性网络控制系统的稳定性分析

网络诱导时延是影响网络控制系统稳定性和动态性能的主要因素.针对一类仿射非线性被控对象模型,利用泰勒展开进行局部线性化.考虑网络诱导时延,采用状态反馈控制器,建立基于状态反馈控制器的闭环控制系统模型.通过Lyapunov方法证明,所得最大允许时延能够保证闭环网络控制系统稳定.最后以Simulink构建一个仿射非线性被控对象模型,通过仿真证明了本文方法的正确性和有效性.     

网络控制系统的最大允许时延界

提出确定多输入多输出网络控制系统的最大允许时延界的新方法. 由于网络诱导时延的分布特性, 整个多输入多输出网络控制系统实际上是一个多时延系统. 利用李雅普诺夫第二方法, 得到网络控制系统时延相关渐近稳定性判据. 最大允许时延界和输出反馈镇定控制器均可通过求解矩阵不等式(LMI)得到. 仿真比较说明了本文结果的正确性和可行性.     

嵌入式控制系统在分布式测控系统中的应用

分布式测控系统以其测控范围广、构建成本低等优势而得到广泛的应用,本文针对嵌入式控制系统在分布式测控系统中的应用展开了分析讨论,给出了完整的分布式测控系统的系统架构与系统层次功能的设计方案,并在此基础上重点对嵌入式控制系统,从硬件设计和软件设计两个角度完成了嵌入式分布测控系统的构建方案,对于进一步提高分布式测控系统,以及嵌入式控制系统在分布式网络中的应用均具有一定的借鉴和指导意义。     

数控弹簧机控制系统的设计

介绍了用触摸屏、PLC、变频器设计数控弹簧机控制系统,详细地介绍了该机控制系统的工作原理,硬件的选型,软件的实现.该控制系统具有性价比高,参数修改容易等特点.     

DCS控制系统在过控实验室中的应用

介绍了和利时公司的MACSV DCS控制系统在中南大学过程控制实验室中的应用.运用CoDeSys V2.3软件进行控制器算法组态,实现了单回路PID控制、串级控制、比例控制等控制算法;运用MACSV图形组态软件进行了流程图组态.利用该DCS系统实现了对液位控制系统、温度流量控制系统、压力控制系统的控制.     

存在数据丢包的网络控制系统的控制

将存在数据丢包的网络控制系统描述为跳跃系统。基于一个李雅普诺夫泛函,只需满足4个线性矩阵不等式,便可通过带状态观测的状态反馈控制使闭环系统达到稳定。由于得到的条件不是严格的线性矩阵不等式条件,将不具有严格线性矩阵不等式条件的非凸可行解问题转化为具有严格线性不等式的非线性最小化问题,得到了求解状态反馈控制器增益和状态观测器增益的算法。数值仿真结果验证了该算法的有效性。在所设计的状态反馈控制器的校正作用下,闭环系统的响应是渐近稳定的。     

基于Fuzzy-PI双模控制的控制系统

叙述了孵化装置中有关温度与湿度的控制方法。为了提高控制精度、改善系统的动态、稳态性能,引入了基于Fuzzy-PI双模控制方法,并利用Matlab进行仿真。通过仿真和实际运行表明,采用了Fuzzy-PI双模控制以后,加快了动态响应,提高了控制精度,有效地降低了超调量,孵化率达到了规定的技术指标。对于实际中存在的非线性、大滞后、大惯性、难以建立数学模型的系统,采用该控制方法,不失为一种好的策略。     

模糊控制在循环水加药联合处理系统中的应用研究

针对火电厂循环水被控对象为纯滞后、大惯性和受环境温度影响明显等特点，将模糊控制算法引入循环水加药联合处理控制系统，与原有常规PID控制系统进行实际运行比较，结果表明该系统不仅能有效地避免大滞后环节在控制系统中带来的振荡现象，而且能够克服环境温度对控制系统的干扰，取得了理想的控制效果。     

A Novel Control Method for Networked Control Systems

Networked control system is a new hot-point in control engineering. The reduction of bandwidth necessitated by the communication network in a networked control system is the major concern. For this reason, a method of reducing the number of data packet exchanges between the sensor and the controller/actuator is explored. A novel structure of controller and special transmission rule are designed for reducing the number of data packet exchanges and making the system stable.     

基于重复控制的六自由度转台控制系统

在分析六自由度电动转台控制系统工作原理的基础上,针对驱动电动台的永磁同步电机采用传统PID控制电动台速度时,会产生周期性的速度偏差,致使其控制精度大大降低这一问题,通过对永磁同步电机的转速环进行数学建模,提出利用重复控制理论来设计电动台的速度补偿系统的思想,然后对传统PID和重复控制补偿系统2种控制器进行了设计与仿真.仿真结果表明,经过几个周期后,具有重复补偿的控制系统的跟踪误差逐渐减小,而传统的PID控制器则一直保持较大的跟踪误差.在Matlab/Simulink xPC Target实时开发环境下建立电动台速度实时控制系统,采用快速原型控制方式具有系统组建方便、成本低、开发周期短等特点.试验表明重复控制补偿系统对转台的速度控制具有很大的改进,从而为电动台的精确控制奠定了基础.     

脑控: 基于脑——机接口的人机融合控制

近年来,一类被称之为脑控的新型控制系统发展迅速, 这是一种基于脑--机接口(Brain-computer interface, BCI)的人机融合控制系统, 也是一种基于人的意念和思维的控制系统. 脑控系统已被成功应用于残疾人的生活辅助、中风病人和损伤肢体的康复训练、 操作员状态的实时监控、游戏娱乐和智能家居等广泛的领域. 本文在简要介绍了脑控的研究背景、基本原理、系统结构和发展概况的基础上, 着重对脑电信号(Electroencephalogram, EEG)模式、控制信号转换算法和应用系统研究等主要问题的研究现状, 进行了较为详细的论述和分析, 并探讨了进一步研究的方向和思路. 最后对脑控的未来发展方向和应用前景进行了分析和展望.     

仪峰控制系统和德隆控制系统的比较

分析了仪峰控制系统和德隆控制系统组成结构,以及它们各自的基本原理。在我厂的具体使用情况和它们的优缺点,以及对它们存在的一些不足,做了必要的改进,供大家参考。