TrueTime在实时控制系统仿真中的应用

介绍一种Matlab环境下的实时控制系统仿真工具箱TrueTime，研究了2类调度策略对双倒立摆协调控制系统性能的影响，说明了利用该工具箱在实时控制系统仿真研究中的可行性和灵活性。     

一类非完整链式系统的有限时间镇定控制

针对一类三维非完整链式系统的有限时间镇定问题,提出了2种基于切换控制策略的有限时间镇定控制器,并给出了相应的控制器参数选择条件。分别应用齐次系统方法和终端滑模控制理论、根据系统各状态的变化并结合切换控制策略设计了上述控制器。系统各状态可在有限时间内从任意的非平衡位置收敛至平衡位置。最后,应用这2种控制器解决了三维非完整链式系统镇定问题并给出了具体的应用形式。通过仿真验证了所设计的有限时间镇定控制器的有效性。     

交换以太网在网络控制系统中的应用

本文针对网络环境下实际倒立摆对象的起摆与镇定问题，研究分析了普通以太网和交换以太网两种网络模型对系统控制性能的影响。实验结果表明在交换以太网环境下，倒立摆系统的控制性能得到较大的改善。     

智能控制在温度调节仪中的应用

本文介绍一种温度控制方法,该控制方法分别采用智能PID和分段PID算法来实现,通过编制VB程序实现计算机与智能调节仪之间的双向通信。基于宇光GLCK-103 B型温度测控实验装置,计算机可对温度变送器输入的信号进行处理后与设定温度值进行比较,并进行P、I、D参数运算,送给智能调节仪进行调节,输出信号对可控硅调压模块进行控制,改变加热功率以达到控制温度的目的。最后,验证了智能PID算法和分段PID算法在温度调节应用中的有效性。     

基于小波包变换的脑电波信号降噪及特征提取

针对原始脑电波信号存在非平稳性且非常容易受到各种信号干扰等特点,对基于小波变换和小波包变换的脑电波信号的滤波降噪方法,和基于小波包变换的脑电波信号特征提取方法进行了研究。首先利用MindSet采集到原始脑电波数据,然后分别应用小波变换和小波包变换对其进行降噪处理,比较了两种方法的性能,验证了基于小波包变换的降噪方法的优越性和特征提取方法的有效性。     

惯性轮摆镇定控制器的迭代设计方法

针对惯性轮摆系统的镇定控制问题,提出了一种控制器迭代设计方法.该方法首先通过坐标变换将惯性轮摆系统转换为一个非线性级联系统,然后通过迭代设计和坐标逆变换,获得惯性轮摆系统的状态反馈镇定控制器,并证明了所得控制器能够使得惯性轮摆系统稳定在摆杆垂直向上的平衡位置.最后参考一个实际的惯性轮摆系统的物理参数,通过仿真,验证了所设计控制器的有效性.与已有方法相比,该方法更为简洁,更适合推广到其他欠驱动系统的镇定控制.     

切换控制在倒立摆系统摆起和镇定中的应用

本文针对一级直线型倒立摆对象，基于非线性共振原理和线性二次型最优状态反馈控制，提出了一种基于状态的切换控制策略，实现了倒立摆的快速摆起和镇定。最后通过仿真实验表明，本文提出的方法对一级直线型倒立摆系统的摆起和镇定具有较好效果。     

基于神经网络的油品质量预测

以某炼油厂加氢装置的现场数据为基础，利用神经网络技术建立了轻柴油的凝点、闪点、95％馏出温度等3个关键指标的预测模型；比较了反向传播网络和径向基网络在逼近精度和收敛速度上的差异；并且分析了基于小波分析的数据滤波和归一化处理对神经网络收敛速度和逼近精度的影响。最后验证了用神经网络方法建立的油品质量模型能快速地得到有效预测信息，从而为实现质量指标的实时预估和在线故障诊断奠定了基础。     

带有未知参数的惯性轮摆系统的自适应控制

针对带有未知参数的惯性轮摆系统,提出了一种自适应控制律设计方法。首先利用坐标变换将惯性轮摆系统的动力学模型转化为级联系统的形式。然后,针对系统参数未知的问题,在已有的惯性轮摆系统反馈控制律的基础上,利用控制器迭代设计思想,设计了惯性轮摆系统的自适应控制律,并利用李雅普诺夫稳定性理论证明了所得自适应控制律可以使得带有未知参数的惯性轮摆系统保持在摆杆垂直向上的平衡状态。最后以一个实际的惯性轮摆系统为例,采用该系统的物理参数进行仿真,分析了不同自适应参数下惯性轮摆系统各状态的收敛速度及摆起和稳定时间。仿真结果验证了所设计自适应控制器能够使惯性轮摆系统从垂直向下的平衡位置摆起并稳定在垂直向上的平衡位置。     

“集散控制系统”课程教学改革与实践

“集散控制系统”课程是过程控制类自动化专业核心课程之一。随着自动化技术和信息技术的高速发展,集散控制系统也经历了飞速的发展。作者结合多年来的教学实践,从教学内容、实验建设、教学方法和手段等几方面进行了探索和实践,提出了若干改进措施,这些措施在提高学生学习兴趣,培养学生的应用能力和创新精神等方面取得了良好效果。