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。     

基于改进的神经元PID的网络化控制系统

为了解决网络诱导时延给网络化控制系统(Networked Control Systems,NCSs)带来的不利影响,在分析Ethernet时延特性的基础上,提出了一种不依赖于网络诱导时延精确数学模型的改进的神经元PID控制器。该控制器利用单神经元实现自适应PID控制,利用神经元良好的学习能力克服网络化控制系统中不确定的网络诱导时延的影响。改进的神经元PID控制器根据有限的时延信息动态调整用于计算控制输出量的参数,该控制器还利用一种在线调整规则对神经元的比例系数进行在线更新,并针对Ethernet这类网络进行了仿真研究。仿真结果表明,所提出的方法能有效提高控制系统的性能。     

动态矩阵控制在网络时延补偿中的应用研究

在网络控制系统中,随机传输时延大大降低了系统的控制性能,并导致系统的不稳定.针对以太网在网络控制系统中的随机传输时延问题,提出了一种基于DMC的NCS时延补偿控制方案.该方案采用DMC算法设计控制器,同时通过网络时延补偿器和动态缓冲器整定控制量,使系统输出能迅速跟踪突变输入.利用TureTime工具箱进行仿真实验,结果证明了该算法在处理网络控制系统的时延问题时具有有效性和可行性.     

带有参数摄动的网络化控制系统非脆弱H_∞控制

针对带有时变传输时延的网络化系统中控制器参数存在随机摄动问题,设计了一种非脆弱H_∞控制器。利用Lyapunov稳定性理论和线性矩阵不等式方法,得到了非脆弱H_∞控制器存在的充分条件,通过求解线性矩阵不等式得到该控制器增益。所设计的控制器在容许的随机参数摄动和有界时变时延下,能保证闭环网络化控制系统的稳定性和预定的H_∞性能指标。仿真例子验证了方法的有效性。     

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.     

随机不确定网络控制系统的L_2-L_∞输出跟踪控制

本文研究了一类具有时延和凸多面体不确定性的随机网络控制系统的模型参考输出跟踪问题。基于线性矩阵不等式方法推出了该随机网络控制系统的稳定性和控制器设计的充分条件,并将控制器的设计转化为一个凸优化的求解问题。所设计的控制器能够保证相对于所有能量有界的外界扰动信号,随机网络控制系统的L2-L∞性能指标小于一定值γ。仿真实例证实了该设计方法的有效性。     

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.     

网络控制系统的时延仿真研究与控制器设计

针对网络控制系统(NCS)中的随机时延问题,根据实际网络时延的分布情况,提出了一种新的具有随机时延的网络控制系统的建模方法-离散T-S模型,并用并行分布补偿原理(PDC)设计模糊控制器.同时提出一种新的模糊控制系统隶属函数的确定方法,利用Lyapunov定理和线性矩阵不等式(LMI)研究了系统的稳定性问题,给出基于LMI的模糊控制器的设计方法.最后通过仿真实例证明控制方法能够使具有时延的网络控制系统稳定.     

基于网络控制系统平均时延的模糊控制器设计

针对网络控制系统(NCS)中的随机时延问题,根据实际网络时延的分布情况,提出一种新的具有随机时廷的网络控制系统的建模方法--离散T-S模型,并在此基础上应用并行分布补偿原理(PDC)设计模糊控制器.同时提出一种新的模糊控制系统隶属函数的确定方法,利用Lyapunov定理和线性矩阵不等式(LMI)研究系统的稳定性问题,给出了基于LMI的模糊控制器的设计方法.最后通过仿真实例验证了该控制方法能使具有时延的网络控制系统稳定.     

基于GPC算法的网络控制系统研究

针对具有随机时延的一类网络控制系统(NCS),文章设计了一种基于时延补偿和广义预测控制(GPC)算法的控制器。该控制器根据数据包的时间戳计算传感器-控制器时延,通过时延补偿得到被控对象当前的状态和输出,采用GPC算法计算控制量。仿真结果证实了该控制器的有效性。     

基于dSPACE的EV电机系统SPS测试平台设计

为了更好地了解电动汽车电机系统的参数特性,提高电机系统的工作运行效率,基于dSPACE搭建了电动汽车电机系统半实物仿真测试平台。利用dSPACE软件和Matlab/Simulink搭建仿真测试模型,结合实际的动力电池和电机系统,完成平台的建立。通过测试平台在不同转速和转矩情况下,对电动汽车电机系统的驱动特性、制动特性和效率特性进行了实验测试研究,分析了特定工况点下电机系统直流母线电压和电流的响应特性,验证了响应的快速性。通过效率实验确定了高效工作区与电机转速、转矩的关系。因此,设计的测试平台可以很方便地进行电机驱动和制动特性的测试,确定电机的高效工作转速和转矩,对电动汽车驱动和制动行驶工况的选取具有重要意义。     

基于模糊压缩感知的无线传感网络拥塞控制算法

针对无线传感网络(WSN)的拥塞问题,提出了一种将模糊控制和压缩感知(CS)技术相结合来缓解无线传感网络拥塞的算法。首先,将压缩感知技术引进到无线传感网络的拥塞控制中,理论分析了压缩感知对缓解传感网络拥塞的效果,通过对采集数据进行压缩感知处理来减少网络冗余信息,从而缓解网络拥塞。其次,针对网络拥塞时压缩感知技术不能动态适应无线传感网络复杂环境的问题,设计了一种模糊-压缩感知的拥塞控制算法,该算法结合网络拥塞状况对压缩感知的观测矩阵维数进行动态调节,从而使压缩感知技术更好地适应传感网络拥塞状况的变化。该机制在不同的拥塞状况下能够提高网络吞吐量10%~50%,降低网络的丢包率10%~50%,减少网络时延将近5 s。通过NS2仿真表明,该机制对无线传感网络的拥塞缓解有较明显的效果。     

基于NS2的MPLS仿真研究

MPLS被认为是下一代Internet骨干网络平台,利用MPLS可以实施流量工程,提供QoS保证。文章通过对网络仿真平台NS2进行扩展,设计和实现了一个支持MPLS的仿真器,以便于下一步更深入研究MPLS技术。最后用一个示例验证了其有效性。     

移动Ad hoc网络的NS仿真

移动Adhoc网络是一种特殊、新型而且应用前景广阔的移动无线网络,具有组网速度快、抗毁自愈能力强等优点。NS是针对网络研究的源代码公开的离散事件仿真器。文章介绍了移动Adhoc网络的体系结构,探讨了NS的组成和应用,提出了一个移动Adhoc网络的NS仿真方案,通过仿真实例验证了方案的可行性。     

基于Windows环境下NS2网络模拟软件的安装

NS2是在Unix平台下开发的网络模拟软件，是一种面向对象、离散事件驱动的网络环境模拟软件，主要用于解决网络研究方面的问题。它由几个软件包组成．例如Tcl、Tk、otcl和TclcL等软件。NS2在Windows环境下安装比较复杂，给很多Windows平台的用户使用NS2软件带来不便，本文针对这个问题，介绍了在Windows环境下安装NS2的过程和要点，并且实现了NS2版本2．28在Windows下的安装。为Windows用户简化NS2网络模拟软件安装操作带来了方便。     

基于内模控制的自适应主动队列管理算法

实际网络具有大时滞性和动态特性。针对大时滞特性,根据内模控制(IMC)和改进的TCP/AQM控制理论模型设计了一种适合于大延时网络环境的主动队列管理算法。而对于网络的动态特性,分析了网络参数的变化给算法带来的影响,并以此对算法参数进行在线修正,得到符合大时滞网络的自适应AQM算法。最后通过NS2仿真实验验证了设计的AQM算法的可靠性。     

基于Windows环境下NS2网络模拟软件的安装

NS2是在Unix平台下开发的网络模拟软件,是一种面向对象、离散事件驱动的网络环境模拟软件,主要用于解决网络研究方面的问题。它由几个软件包组成,例如Tcl、Tk、otcl和TclcL等软件。NS2在Windows环境下安装比较复杂,给很多Windows平台的用户使用NS2软件带来不便,本文针对这个问题,介绍了在Windows环境下安装NS2的过程和要点,并且实现了NS2版本2.28在Windows下的安装。为Windows用户简化NS2网络模拟软件安装操作带来了方便。     

基于遗传算法的直流无刷电机控制

遗传算法是以自然选择与遗传理论为基础,将生物进化过程中适者生存原则与群体内部染色体的随机信息交换机制相结合的高效全局寻优搜索算法。本文以直流无刷电机为控制对象,对电机的转速系统进行优化设计,并对此结果进行Matlab的仿真。仿真结果显示随着迭代次数的递增,搜索结果参数对电机控制效果越来越优越,随着迭代次数的结束,算法寻找出最佳的控制参数。该算法全局寻优,对控制系统的参数优化明显,适用于复杂、非线性的直流无刷电机控制。     

GSM短信息的通信业务性能研究

GSM短信息通信系统提供了一个技术成熟的通信平台,其良好的开放性为用户根据公示的规范、利用集成了标准化协议和硬件接口的模块、以较低的成本快速构建网络控制系统创造了条件.针对此项应用,对短信息的通信业务性能进行了研究,通过短信息的存储转发、漫游、确认机制,分析了它的通信可靠性;介绍了短信息逻辑信道和物理信道的映射,分析了延时特性,提出了确定性和随机性时延的划分;计算了基站的短信息吞吐量;总结了短信息可提供的安全性措施,为控制系统中通信网络的选择、设计提供参考.     

基于WSN的随机网络编码跨层研究

基于无线传感器网络,提出一种跨层实现随机网络编码的方案,并在NS2平台上进行仿真。将网络编码方案与传统的几种传感器路由机制进行对比,分析编码与解码功能,将该方案应用于无线传感器网络中,对影响解码率的几个主要因素,如缓存队列长度、Sink节点的位置等进行了评估。