具有时延和丢包的NCS鲁棒H∞控制

针对一类含有不确定参数的网络控制系统(NCS),研究网络中存在时延与丢包情况下的鲁棒?∞控制问题.构造一个新的Lyapunov-Krasovskii泛函,并基于改进的Wirtinger不等式推导出闭环NCS渐近稳定且满足?∞性能的充分条件,该条件能得到比已有文献保守性更小的结果.给出线性锥补算法以实现次优鲁棒?∞控制器增益的求解.最后通过多个数值实例验证了所提出方法的有效性.     

基于PCIe总线接口的EtherCAT从站网卡设计

在基于EtherCAT总线的集散式数据采集系统中,针对测量仪器的高速实时采集需求,设计了一款基于PCIe接口的EtherCAT从站网卡;该网卡将不含网络接口的工控机直接接入EtherCAT网络,从而为浪高、流速、浮体六自由度等物理量的高速实时采集提供了一种简便灵活的实现途径;文中首先介绍了从站网卡的总体结构,接着从硬件和软件两部分详细给出了从站网卡的设计思路,最后通过实验验证了所提方案的有效性;试验结果表明,该从站网卡完全满足对数据传输的实时性、同步性、速度和准确性的要求。     

开放式风速控制系统的研制

在海洋工程结构动力模型模拟试验中,为了实现开放环境下风荷载的实验室模拟,研发了一套开放式风速模拟控制系统;简要介绍了系统的整体结构设计和软件开发流程;由于在开放环境下进行风速的控制容易受到外界气流、温度等环境因素的影响,控制难度大且建模较困难,采用专家-模糊自适应PID控制算法,能够较好地跟踪目标风速,实现了对风速的实时模拟控制;最后通过实验验证了所设计的开放式风速控制系统能够满足实验要求。     

基于Winsock类开发的造波机控制系统通讯软件设计

结合实际课题取得的成功经验,简单介绍了大型多向不规则波造波机控制系统的组成及工作原理,详细阐述了该系统中由一台上位控制机通过以太网控制5台下位机所组成的小型局域控制网络中.针对控制系统需求展开的通信方法研究,利用Winsock程序接口基于MFC平台开发的上位机与下位机的通讯软件的设计与实现,最后介绍了TCP/IP传输协议传输大型数据文件时的分块技巧及注意事项.     

粒子测速系统中刚性平移运动假设条件

在对流场进行的粒子示踪测量中,针对空间运动粒子透视成像后易出现的误匹配问题,研究了粒子图像测速技术中近邻粒子平移运动假设,提出了三点式结构约束.该约束条件基于粒子图像测速技术的近邻性匹配准则和机器视觉映射原理,利用视平面内相同运动的特征平面共线的性质,对前后2帧图像中的粒子进行运动检测.最后通过仿真实验证明了该约束条件的有效性.     

基于PCI总线高速数据采集卡的SDRAM控制器设计

为了满足基于PCI总线的高速数据采集卡中大批量数据存取使用需要,设计了一种工作在整页模式下的SDR SDRAM控制器;简单介绍了SDRAM工作原理,详细阐述了SDR SDRAM控制器模块的组成结构及其在整页模式下读写状态机实现方法;使用Al-tera公司的FPGA器件EP1C6Q240C8N,在QuartusⅡ6.0开发环境下进行仿真并应用于实验室自行研发的数据采集卡进行实验验证,通过DMA方式读取SDRAM中数据,PCI总线传输速率能达到85MB/s以上,实验结果证实了该控制器的实用性和正确性。     

EtherCAT网络数据采集系统的设计与实现

针对很多领域中数据采集量大、数据采集点分布广、间距长等问题设计了一种基于EtherCAT工业以太网的网络数据采集系统;简介了EtherCAT网络通信原理和结构,详细阐述了系统的硬件设计:以PIC单片机为主控制器,采用一片AD转换芯片并配合数个模拟量多路开关实现多路数据采集,并完成了EtherCAT主站程序、从站应用程序的设计;最后,对采集系统进行了实验验证,实验结果证实了该网络数据采集系统的实用性和可靠性。     

基于EtherCAT协议现场级实时以太网控制系统研究

针对工业现场级控制对实时性要求越来越高的问题,提出了采用新一代工业以太网协议标准—EtherCAT协议构建现场级控制系统的方案。为了验证方案的可行性,以海洋环境监测应用为背景设计了多路浪高数据采集与控制系统,并在实验室条件下对包括主站和从站的完整系统进行了测试。实验结果表明,该类系统能够实现响应时间为微秒级的实时数据监控,为现场级以太网高实时性监控的实现提供了可行的解决途径。     

基于DSP的电机伺服系统中的模糊PID控制

在电机控制的电动缸往返运动的伺服系统中,电机频繁换向会产生电动缸的幅值响应误差,严重影响了系统的控制精度.针对这一情况,采用新型DSP芯片TMS320F28335的eQEP模块和编码器来实时检测电机的运行位置,并将一种模糊PID技术引入其中,实时修正电机的运行误差,提高了系统的动态性能.详细介绍了系统的组成及控制原理,...     

基于PCIe总线的高速数据采集卡设计与实现

针对高速数据采集系统中对数据实时处理和高速传输的需要,使用Altera公司FPGA提供的PCIeIP硬核设计了一种基于PCIe总线的高速数据采集卡.重点从采集卡整体设计、硬件接口以及软件程序实现等几个方面进行分析阐述,并针对其高带宽的优势,比较详尽地介绍了PCIe总线的高速DMA数据传输状态机的实现方法.在QuartusⅡ11.0开发环境下利用SignalTapⅡ在线调试并进行实际传输验证,测试表明该采集卡的传输速度满足了高速采集领域的要求,并且性能稳定.