少保守性网络化控制系统鲁棒保性能容错控制

研究了一类具有参数不确定性网络化控制系统的鲁棒保性能容错控制问题。同时考虑时变时延和丢包的影响,基于状态多时延模型,推证出了确保闭环系统在执行器或传感器发生失效故障时具有鲁棒保性能容错的时滞依赖充分条件,并以求解线性矩阵不等式(LMIs)的方式给出了最优控制器的设计方法。由于新模型中引入了时延下界,且在证明过程中未进行模型转换和交叉项放大处理,加上适当自由权矩阵的引入,都减少了结果的保守性,提升了容错满意度。最后以一仿真示例验证了文中所述方法的有效性。研究了一类具有参数不确定性网络化控制系统的鲁棒保性能容错控制问题。同时考虑时变时延和丢包的影响,基于状态多时延模型,推证出了确保闭环系统在执行器或传感器发生失效故障时具有鲁棒保性能容错的时滞依赖充分条件,并以求解线性矩阵不等式(LMIs)的方式给出了最优控制器的设计方法。由于新模型中引入了时延下界,且在证明过程中未进行模型转换和交叉项放大处理,加上适当自由权矩阵的引入,都减少了结果的保守性,提升了容错满意度。最后以一仿真示例验证了文中所述方法的有效性。     

网络环境下数据录取系统的时间配准

文中以基于网络的数据录取系统的动态测量为研究背景，分析了时间配准对动态测量误差的影响，并结合数据录取系统的具体实例。采用时戳和时间序列分析方法，对数据传输时延进行估计，实现了数据录取系统的时间配准。仿真实验结果表职。时间配准后的数据录取系统有效地解决了时延带来的动态测量误差不准的问题。     

基于CAN总线的多点测温系统设计

军械装备在仓库存放时要求对温度进行控制,传统的温度测量方法采用模拟传感器,但其温度测量精度差.设计基于CAN总线的多点测温系统,可实现精确测量和远程控制.在对系统进行总体设计的基础上,详细分析了多点温度检测仪表和CAN-Ethernet网关的硬件设计方法,并采用CAN总线现场网络实现与以太网之间的信息交互,同时进行了系统的软件设计.实践证明,系统的性能达到了预期目标,为军械仓库的温度控制提供了较好的开发平台.     

确定性网络控制系统的多步预测控制器设计

由于网络诱地时延的随机性，所以网络控制系统是一随机系统。对这样的随机系统，在网络诱导时延服从某一确定分布且其统计特性已知的情况下可以设计其随机控制器，否则只能设计其确定性控制器。在一定的假设条件下，通过在网络控制系统的源节点和目标节点分别设置一定长度的缓冲器的方法将网络控制系统中的随机时延转化为确定性时延，从而将原随机的网络控制系统转化为确定性的网络控制系统。基于线性时不变的被控对象，设计了确定性网络控制系统的多步预测控制器，所得刭的闭环系统是可镇定的，并且其控制器和观测器满足分离原理。以不稳定的倒立摆为对象进行了仿真研究，仿真结果表明本文方法的有效性。     

基于变采样周期的网络控制系统控制与调度协同设计

针对CAN网下的网络控制系统(NCS)，提出了一种基于网络运行状态的动态调度策略，通过在线调整控制系统的采样周期以适应网络中信息流的变化。采用动态调度策略的NCS为一变采样周期系统，将存在时延和数据包丢失的变采样周期NCS建模为一类具有参数不确定性的离散切换系统，利用Lyapunov方法研究了系统的鲁棒稳定性和控制器的设计方法。仿真结果表明所提出的综合设计方法对改善网络的运行能力和保证系统稳定性是有效的。     

长时延网络控制系统的建模与分析

针对传感器、执行器为时间驱动,控制器为事件驱动的长时延网络控制系统,考虑存在数据包丢失和乱序,将包含网络的广义被控对象建模为具有时变控制对延的线性离散系统。针对该模型,利用Lyapunov方法,给出了与时滞相关的闭环系统渐近稳定的充分条件;基于线性矩阵不等式( LMI)方法,给出了保证闭环系统渐近稳定的时延上界的求取方法。仿真结果表明本文的方法是有效的。     

存在时延的网络控制系统控制算法设计

研究基于网络控制原理的时延问题。分析了网络控制系统的一般模型。针对存在时延的网络控制系统，提出网络时延的控制算法设计，同时通过对水下航行器网络控制系统模型进行仿真实验．使用补偿观测器和有效的控制算法来减弱对控制系统稳定性的影响。论文旨在通过对存在时延的网络控制系统结构的控制算法研究．设计出理想的网络控制系统控制器。     

对称特性离散时间系统的信号精确时延方法

数字信号的精确时延在信号处理领域有着广泛的应用.从无失真线性传输系统的角度,提出了基于具有对称特性的单位冲击响应的线性移不变系统实现精确时延的方法--SSPD(Symmetric System Precise Delay).对于给定的输入序列,选择单位冲击响应为时域有限或频率响应为频域有限的系统,可以实现信号的精确时延.通过时延误差、系统的频率响应并引入总体平均误差参数对其性能进行了分析.实验结果表明,这方法具有时延精度高,实现方便等优点.     

多帧确认及虚拟载波侦听的水声MACAW协议

为提高水声通信网络吞吐量并降低端对端时延,针对水声信道低质量和高延迟的特点,对MACAW协议作出了改进.改进一是采用多帧确认,一次握手期间进行多帧数据传输;改进二是采用虚拟载波侦听,在对接收到的信息进行分析的基础上判断信道将被占用的时间.通过使用OPNET有限状态机形式建立改进的MACAW协议规范与相关算法模型,仿真结果表明该协议能在水声环境下取得优良的吞吐性能和较低的端对端时延.     

基于动态贝叶斯网络的舰艇防空作战威胁评估研究

防空作战中对空中目标的威胁评估是一个主观认识和逻辑推理相结合的过程,目标威胁评估中需要处理大量模糊性、不完整性以及不确定性的信息,为此本文采用动态贝叶斯网络的目标威胁评估模型。动态贝叶斯网络具有强大的知识表达能力以及对不确定信息的处理能力,将其运用于威胁评估,能很好的解决在数据不完备及不确定条件下的威胁评估推理问题。     

便携式移动机器人手持监控系统

便携式移动机器人手持监控系统,基于嵌入式PC/104plus总线结构,由视频图像监视、状态信息监测、遥控指令、无线通信、数字地图交互及全局路径规划六大模块组成.各模块通过接口实现信息交换与数据共享.系统软件操作系统平台为Windows CE(WinCE),包括键盘扫描串口通信视频处理数字地图路径规划等模块.并以履带结构便携式移动机器人实验平台上的应用实例,验证了该手持监控系统.     

基于干扰观测器的弹药传输机械臂非线性连续时变反馈控制

针对弹药传输机械臂在工作过程中由于受到基础振动干扰和负载不确定性的影响,存在定位精度低、定位速度慢的问题,以结构和工作原理相同的实验用原理样机为对象,提出一种基于干扰观测器扰动补偿的非线性连续时变反馈控制方法。该方法在控制律形式上类似比例微分（PD）控制,但其中比例和微分系数取决于系统Lyapunov函数,是系统误差变量的可微函数。为消除基础振动干扰和负载不确定性带来的非线性影响,采用一种有限时间非线性干扰观测器设计补偿环节。实验结果表明,基于观测器的扰动补偿可以将机械臂的定位时间由2.18 s缩短到1.32 s,缩短了39.4%;在所有基础振动干扰和不同负载的实验工况下,新控制方法都可以快速、稳定、精确地完成控制目标,验证了算法的有效性。     

矢量喷管伺服系统联合仿真与控制方案

针对矢量喷管位置伺服系统在实际运行过程中容易受到系统外部扰动导致参数不确定的问题,设计了基于软件接口的机电液系统联合仿真与控制方案,通过SolidWorks、ANSYS、ADAMS、EASY5和Simulink之间数据交换分别建立了矢量喷管伺服机构刚柔耦合动力学模型、液压系统动态模型和滑模控制器,并通过接口实现了矢量喷管位置伺服系统仿真模型的集成。仿真结果证明:采用自适应模糊滑模控制器有效克服了矢量喷管位置伺服系统参数不确定和非线性的影响,实现了对矢量喷管伺服机构的高精度控制。     

挖掘机器人电液比例位置自调整模糊PID 控制技术研究

针对挖掘机器人工作装置液压系统存在滞后、不确定性和非线性,不能实现有效精确控制的问题,设计一种基于模糊PID的电液比例位置自调整控制策略。介绍了电液比例位置控制系统组成和自调整模糊PID控制器原理,建立了控制规则表,采用中点向下融合法进行模糊推理和去模糊化处理。仿真与实验验证结果表明:该控制方法具有很好的鲁棒性,控制效果满足技术要求。     

AD9854在无人机无线电测控系统中的应用

2CPFSK、BPSK是无人机无线电数据链遥测和遥控系统中的两种主要调制方式.文中设计了一种基于DDS芯片AD9854实现2CPFSK和BPSK数字调制的方案,并给出了电路设计原理与硬件实现方法.该设计实现了无人机无线电测控系统中频的数字化和模块化,提高了遥测、遥控信道的传输能力.通过无人机飞行应用表明,基于芯片AD9854设计的数字调制器性能稳定,实现了遥控扩频数据和遥测复接数据的高速传输.     

多变量自校正控制的一种方法

至今为止,几乎所有关于多变量自校正调节器和自校正控制器的研究报道都是在假定系统时滞相等的条件下进行讨论的,并且在线辨识参数较多。但是,多变量系统时滞不等在工程上也是经常遇到的,因此,提出一种解决此类系统的简单、有效的控制方法具有一定工程实用价值。本文试图通过选取适当的拟合系统模型和控制性能指标,提出了一种解决时滞不等时最小方差调节器和自校正控制的方法,在线辨识参数减少,并证明了这种自校正控制方法在最小方差控制性能指标和白噪声干扰下具有多变量自校正特性。最后,给出了部分计算机仿真结果。     

新型液压并联遥操纵手力反馈伺服控制研究

以一种新型六自由度液压并联力反馈遥操纵手为研究对象,以其输出力为控制目标,建立力控制系统数学模型,设计广义预测控制(GPC)系统实现六自由度遥操纵主手的控制。并搭建遥操纵实验台对其操作性能进行验证,实验结果表明,所设计的控制系统克服了系统参数不确定性、建模误差等不利因素的影响,获得了良好的动、静态响应特性。文中工作对液压伺服操纵手的控制研究有一定参考价值。     

具有通信约束的多UUV协调路径跟踪控制

针对多UUV间通过水声通信进行交互信息时存在时延的问题,研究了在通信时滞下多UUV沿多条给定路径编队运动的控制器设计问题。基于反步法设计了单个UUV的路径跟踪控制器,利用Lyapunov理论证明了路径跟踪控制系统是输入-状态稳定;针对通信拓扑中存在固定传输延迟问题,提出了基于平均一致连通性切换网络的时延协调控制律,并证明了当通信拓扑对应的无向图满足平均一致连通时,设计的编队控制系统是稳定的,有效地解决了通信时滞下多UUV的协调路径跟踪控制问题。仿真结果验证了该控制器的有效性。     

基于扰动观测器的机载光电稳定平台自适应指数时变滑模控制

针对考虑载机干扰、摩擦力矩和参数不确定性等扰动因素影响的机载光电稳定平台高精度控制问题,提出了一种基于非线性扰动观测器的自适应指数时变滑模控制方法。该方法利用非线性扰动观测器观测系统的聚合不确定性,用来抵消外界扰动和参数不确定性对系统的干扰。在此基础上,设计自适应指数时变滑模控制器,实现了光电稳定平台伺服系统在残余聚合扰动影响下的期望角位置转动的全局鲁棒控制,该方法不需要确定聚合不确定性的上界信息,同时避免了普通自适应滑模的切换增益过度自适应问题,最终通过李雅普诺夫稳定性定理证明了闭环系统的全局渐近稳定性,系统角位置最终渐近收敛到期望角位置。数值仿真和样机测试结果表明,在外界扰动和参数不确定性的影响下,该方法能够实现系统的高精度角位置控制。