具有一般交互矩阵的多变量系统的随机直接自适应控制

本文使用系统的交互矩阵,提出了基于广义最小方差控制律的一般随机多变量系统的直接自适应控制算法,并对该算法进行了稳定性和收敛性分析.该算法即使用于非最小相位系统仍然具有全局收敛特性.     

具有一步随机滞后和多丢包的网络系统的最优线性估计

研究了具有随机时滞和丢包的网络系统的最优线性估计问题.本文通过两个满足 Bernoulli分布的随机变量来描述网络数据传输中可能存在的一步随机滞后和多丢包现象. 并基于新息分析方法,提出了线性最小方差下的最优线性状态滤波器、预报器和平滑器. 它们通过解一个Riccati方程和一个Lyapunov方程得到.最后,给出了稳态估值器存在的一个充分条件. 并通过仿真例子验证其有效性.     

基于小波网络的一类非线性系统稳定最小方差控制

研究一类非线性系统的最小方差控制．将非线性系统等价表示为时变线性系统，利用小波网络的非线性逼近特性在线辨识时变系数，利用改进的投影算法在线调整小波网络的权值；在此基础上设计了非线性系统的最小方差控制器，并分析了闭环控制系统的稳定性．仿真结果表明了该算法的有效性．     

具有噪声干扰的非线性时变系统多维泰勒网辨识和控制

针对含噪声不确定非线性时变系统,提出一种基于多维泰勒网(MTN)稳定的自适应控制方案,其中3个MTN分别被用来实现非线性滤波、系统辨识与自适应控制.首先, MTN滤波器(MTNF)用来消除测量噪声,以得到无随机干扰的模型输出.然后, MTN辨识器(MTNI)用来表示系统动态映射且比传统神经网络泛化能力更强.而后,MTN控制器(MTNC)用来实现系统精确跟踪控制,其中时变被控对象由MTNI辨识并将其动力学特性信息实时提供给MTNC使其"光滑"自适应.此外,利用改进的灵敏度计算方法来剪除MTNI和MTNC的冗余输入和冗余中间层回归项.最后,证明基于MTN的闭环系统稳定性,并给出最优学习率以期实现快速学习.仿真结果表明,该方法具有精确的辨识能力、良好的跟踪性能和较强的抗干扰能力,可实现含有不确定性、随机因素和时变特性的非线性系统自适应实时控制.     

具有可变性能指标的自校正自适应控制理论的研究

本文在广义最小方差基础上提出了具有可变性能指标函数的自校正控制方案,依据所要求的特征方程之根在线地改变权函数来确定控制律.本方案控制的算法不仅简单而且容易实现.计算机模拟仿真结果表明此控制律性能优于一般的自校正控制律,最终利用本文的方案对船舶航向实施自校正控制进行了讨论并实现了在"大明山"号轮船上的实际海试,结果表明性能优良.     

基于两级参数算法的对偶控制

针对具有未知参数的随机系统，从随机次优的角度出发，将原不可解的动态规划问题转化为优化一个效用函数，该效用函数考虑了输出调节要求和参数学习要求及两者之间的折衷，充分利用了对偶控制较常规自适应控制的优越性．提出利用两级参数算法来最小化效用函数，从而获得控制信号．仿真结果表明，这种控制器具有良好的对偶性质，能得到较好的学习和控制效果．     

控制系统性能评估中干扰通道模型的选择

控制系统性能评估是过程控制领域的研究热点,理论研究得到了极大重视,在工业上也得到了一定的应用.性能评估的理论依据最小方差控制律属于随机系统最优控制范畴,与传统的控制理论中控制系统通常作为确定性系统来研究存在差异.Eriksson等人曾注意到在某些条件下,基于最小方差控制的性能评估结果可能存在问题.简略介绍了单回路反馈控...     

随机控制在进港航班调度中的应用

民航机场航班进港问题是一类典型的离散事件动态系统问题,但在合理的假设条件下能够转化为以进港事件发生序列为自变量,进港时间间隔为受控量的随机系统控制问题.利用某机场航班进港时间的实测数据,通过模型辨识的方法建立航班进港过程的离散随机系统ARMA模型,采用最小方差控制的策略对航班进港实施模拟调度,结果表明进港时间间隔趋于平均,最终减小总体方差.在空中交通流量日益增长的情况下,为提高航班运行效率,进一步在航班进离港辅助决策系统中应用控制理论提供了新的思路.     

具有未知输入干扰的补偿控制

针对系统存在干扰波形已知但干扰幅值未知或幅值无界的一类外界干扰,提出了一种实现干扰补偿的控制策略,并给出了具体的设计过程。通过对原系统构造一个新的系统输出并为其设计状态观测器,进而实现对状态和干扰的同时估计。此外,并将干扰的估计信息引入到控制律当中,从而实现系统对外界干扰的补偿控制,保证系统状态有界。仿真结果验证了这一控制方法的有效性。     

一类具有随机时延的网络化控制系统的广义预测控制

网络化控制系统中,各种恒定、时变或者随机的网络时延会导致系统控制性能的下降甚至不稳定。针对基于交换式以太网所造成的随机网络时延问题,结合对系统结构及时延特征的分析,给出了一种基于广义预测控制的控制方法,该方法采用网络时间戳机制和模型的在线辨识,能够准确地测量系统输出并及时对预测值进行在线修正,实现对随机时延的网络化控制系统的有效控制。最后通过仿真验证了该方法的有效性。     

基于时间敏感网络的变电站通信网络低时延控制方法

以降低变电站通信网络时延为目标,基于时间敏感网络设计了一种低时延控制方法。首先,在变电站通信网络的站控层和过程层中,利用时间敏感网络交换机组建时间敏感子网络,再将不同交换机终端辨识为多个线性参数模型。然后,利用模糊控制方法控制交换机同步时钟的误差,根据模糊C均值聚类方法确定低时延控制的模糊规则前件,利用时间敏感网络的参数辨识获取模糊规则后件。最后,依据模糊控制前件与后件,结合模糊控制与广义预测控制,实现时间敏感网络时延的反馈校正。实验结果表明,采用该方法控制变电站通信网络时延量后,网络通信最大时延被控制在100 μs以内,最大时延抖动被控制在20 μs以内,说明该方法有效实现了设计预期。     

基于truetime的网络控制系统时延分析与仿真

在分析了网络控制系统结构,研究了产生传输时延的原因并分析了网络控制系统传输时延的具体组成.利用了基于MATLAB/Simulink的truetime网络控制系统仿真工具,构建了一个以直流电机为控制对象的网络控制系统时延仿真模型,讨论了在无传输时延与有传输时延下,网络时延对控制系统性能的影响.     

时延网络控制系统的研究综述

系统介绍了时延网络控制系统的研究现状，包括时延网络控制系统的基本分析和控制系统的建模，并描述了目前针对时延网络控制系统的控制补偿策略。在此基础上分析了时延网络控制系统尚待解决的问题和一些新的研究方向。     

网络随机延时的双端协同拥塞控制策略

针对ABR业务流在传输过程中存在随机延时导致网络节点不能得到平稳控制的问题,提出一种网络源端和节点端同时参与控制的双端协同拥塞控制策略。OPNET网络仿真环境下的试验结果表明,该控制策略能够有效地克服随机延时对信息传输的影响,实现节点队列长度的有效平稳控制,降低节点端信元的丢弃概率,改善网络服务质量和传输效率。     

分布式实时数据库的通讯延迟模型与协议

本文通过建立分布式实时数据库系统中的一个网络通讯延迟模型,对它的时间开销进行了分析,指出实现实时通讯的可行性.同时给出了通讯协议ECSMA/CD(extend carrier sense multiple access/collission detection)的算法,为数据或消息的实时传送提供了一种机制.     

基于网络延时的LQG控制器设计

控制网络中传输延迟的存在,导致确定性闭环网络控制系统转化成一时变不确定性系统.针对网络控制系统中存在小于一个采样周期的传输延迟,提出控制方案,分析建立数学模型,设计出满足要求的时延网络控制器.并通过仿真验证了该结果的正确性,使系统在能控性和稳定性方面得到明显改善.     

基于Markov延迟特性的闭环网络控制系统研究

针对控制网络中固有的随机传输延迟 ,提出了一种新颖的控制模式 ,实现了对存在多步随机传输延迟的网络控制系统的数学建模 .基于该模型 ,利用Markov链理论 ,得到了满足给定性能指标的随机最优控制律 ,同时给出了求取相应的Markov链状态转移矩阵的方法 .文末通过实验研究 ,验证了所提理论的正确性和有效性     

基于时延的现场总线网络监控系统跟踪控制研究

通过基于Matlab/Simulink的网络控制系统的仿真工具TrueTime,分析了网络控制系统中存在时延问题情况下的稳定性问题.在此基础上采用减少网络时延的网络调度算法.仿真结果表明该调度算法能够有效缩短网络时延,从而有效提高网络控制系统的控制稳定性和精度.     

时滞复杂网络系统的保性能控制

具有复杂网络特性的系统广泛存在于自然界与人类社会中,考虑到该类系统的信息在传输过程中存在的时滞现象,研究具有时滞的复杂网络系统保性能控制问题。对该系统设计动态反馈控制器,构造保性能函数,利用Lyapunov-krasovskii稳定性理论,结合矩阵不等式的凸优化问题处理方法,得出具有时滞性复杂网络系统保性能控制器存在的充分条件,同时给出求解最小上限的二次保性能函数的方法。设计的动态反馈控制器不仅能使系统渐近稳定,而且同时可使系统的性能指标满足一定的要求,而对已给定保性能上界的系统,控制器参数可在满足定理条件下计算得到。最后给出数值仿真示例证明其有效性。