基于模型预测控制的异采样率双环网络控制系统仿真

在实际应用中, 为了追求更佳的性能和更低的成本, 网络控制系统往往会采用不同的采样率进行工作。针对一类异采样率双环网络控制系统中的时延补偿问题, 设计了一种模型预测控制MPC 和PID 控制相结合的串级控制算法, 通过状态方程模型预测出未来时刻的输出, 并进行滚动优化, 在线补偿随机网络时延带来的负面影响。进一步利用Matlab/ Simulink 软件对该算法进行了仿真研究。结果表明, 在内外环采样率不同, 网络时延随机变化的情况下, 该算法比PID-PID 和Smith-PID 算法具有更好的控制效果, 验证了该算法的有效性和优越性。     

基于Fuzzy预测器的非线性网络控制系统的时延补偿

网络控制系统中时延是影响控制性能的一个主要因素，本文提出了一种基于Fuzzy预测器的非线性网络控制系统的时延补偿方法。首先通过输入输出缓冲使时延固定，然后以对象的数学模型为基础对时延进行预测，通过Fuzzy控制器、观测器和预测器得到经过时延补偿后的控制量，最后采用分离性定理证明了基于模糊观测器、预测器及控制器设计的闭环控制系统的稳定性。仿真结果验证了算法的有效性。     

基于网络的控制系统的建模与控制

根据控制在信息网络中作用的特点,首先介绍了基于网络的控制系统的概念,然后从建模和控制两个方面介绍了基于网络的控制系统的研究状况,进一步探讨了基于网络的非线性动态系统建模与控制、系统鲁棒性等有待解决的一些问题,并对此研究作了进一步展望。     

网络非对称链路带宽的测量

研究了数据分组在IP网络中传输时RTT时延的组成,给出了RTT时延与分组长度的线性表达式。分析了传统利用UDP测量分组RTT时延与测量分组长度的线性关系进行链路带宽测量的算法,针对该测量算法不能对非对称链路带宽进行测量的缺陷,提出了一种新的非对称链路带宽测量算法Asy_pathchar。同时使UDP报文和ICMP报文作为测量报文,Asy_pathchar能够对测量分组所经过的每一跳非对称链路的带宽进行测量,实验结果验证了算法的正确性。     

网络控制系统的时延特性分析

在网络控制系统中，由网络产生的信息传输时延对系统的控制性能有重大影响.时延会降低系统的控制性能，使系统稳定范围变窄，甚至可能使系统不稳定.首先概述了网络控制系统及固有的特点，随后深入分析了网络控制系统中时延产生的原因以及采用随机访问和调度两类访问方式的控制网络中时延特性，阐明了时延对系统性能的影响，并通过实例给出了系统稳定时延和采样周期之间的约束关系.该约束关系可作为选择采样周期的参考依据.     

电动车用永磁同步电机变频控制系统研究

为进一步达到电动车用高效率、宽调速范围的性能要求和高效节能的使用要求,提出电动车用永磁同步电机变频控制系统。结合永磁同步电机数学模型,分别对电动车用永磁同步电机变频控制系统进行硬件设计和软件设计。实验结果表明,永磁同步电机变频控制系统对于电动车用具有良好的适用性、可行性和一定的优势性。     

可变时延网络控制系统的建模和稳定性分析

对具有时变时延的网络控制系统,提出了一种新的网络控制系统模型,当假设网络控制系统的传感机构为时间驱动方式,执行器与控制器为事件驱动方式,将广义网络被控对象建模为一类含有不确定项线性系统.基于Lyapunov稳定性理论和线性矩阵不等式的方法,提出了系统渐近稳定存在的充分条件,仿真结果验证了稳定判据的可行性.     

一类带有时延的非线性网络控制系统的镇定

研究了一类非线性网络控制系统的镇定问题。利用一种新方法描述通讯网络有限传输能力所导致的时延,由T-S模糊模型和平行分布补偿技术建立了带有时延的非线性网络控制系统的模型。通过采用Lyapunov方法和线性矩阵不等式技术,得到了系统随机稳定的充分条件,并给出镇定控制器的设计方法。     

基于Fuzzy-AHP的网络控制系统时延特性评估

基于模糊层次分析法,网络控制系统参照ISO/OSI模型,结合实际控制系统的需要进行了一定的简化,将数据传输的内部时延分为8种,外部延迟分为5种;通过求取某一层相对于总目标的相对重要度,得出了NCS时延的相对重要度,由此确定NCS的主要时延源和极小时延源.这种方法克服了对时延的盲目假设,以利于NCS的时延分析.     

不确定时延网络控制系统的建模与稳定性分析

针对不确定时延的网络控制系统,传感器采用时间驱动,控制器和执行器采用事件驱动,将系统建模为一类不确定性的线性离散系统．通过构造李雅普诺夫函数,结合线性矩阵不等式(LMI)的有关知识,对系统的稳定性进行分析,给出了系统稳定的充分条件．给出算例,用MATLAB进行仿真,证明了结论的有效性．     

基于事件驱动的无线网络控制系统的建模与控制

针对同时具有网络诱导时延与丢包的无线网络控制系统,研究了系统的建模与控制问题。考虑到系统随机时延可能大于一个采样周期且伴有连续丢包情况,结合基于事件驱动控制的思想建立了新的数学模型,并进一步给出了无线网络控制系统指数稳定的充分条件。最后用仿真实验验证了该方法的有效性。     

网络控制系统的滑模控制器设计

针对网络控制系统中的网络诱导时延问题，设计了具有指数趋近律的滑模变结构控制器，并对其稳定性进行了分析，同时给出了系统的最大允许时延。仿真结果验证了该设计方法的可行性和有效性。     

基于模型的网络控制系统故障诊断综述

针对网络化控制系统存在随机时延、丢包、异步等问题,在分析网络控制系统不同数学模型基础上,详细介绍了故障诊断与容错控制的常用方法:即基于信息调度模型的方法、基于时延模型的方法、基于T-S模糊模型的方法.并相应地分析了每种方法的原理及其优、缺点.另外,还对近年来常用方法的最新发展结果进行了总结分析.最后指出该领域有待进一步...     

基于时延补偿的网络控制系统调度策略研究

针对网络控制系统中时延和调度两个基本问题进行了相关研究，设计了一种基于模糊理论的时延补偿器，并在此基础上讨论了网络调度的优化方法。     

量化非线性网络控制系统的建模与分析

研究了一类量化非线性网络控制系统.将网络控制系统的时延看成是分段时变的网络时延,利用T-S模糊模型的方法来设计非线性网络控制系统的模型,并在模型建立过程中考虑传感器与控制器以及控制器与执行器之间两个量化器的影响.系统的稳定性条件可以表示成一组线性矩阵不等式的形式.最后通过数值例子来例证所述方法的有效性.     

控制系统的计算机仿真和寻优

控制系统计算机仿真和寻优的目的在于找到最优参数,以实现系统的最优控制。而目前一般的控制系统仿真程序,尚没有与寻优功能结合起来,必须由人工干预,反复多次进行计算机仿真,才能把最优参数找出来。作者采用单纯型加速法寻优与仿真相结合的方法,编了兼有仿真及寻优功能的程序,不但可用于仿真,而且还实现了计算机的自动寻优,大大提高了寻优的速度和精度。     

网络化控制系统研究现状与展望

网络化控制系统最主要的结构特性是系统的反馈通过网络构成闭环,比传统控制系统具有安装成本低廉、易于维护、系统灵活可靠等优点;同时,网络传输的引入,使得网络化控制系统研究更加复杂,传统控制理论成果难以直接应用到网络化控制系统中.本文介绍了网络化控制系统的研究现状及未来发展方向.     

基于CANopen协议的电动车车载网络设计

为解决电动车(EV)各部件之间的通信问题,设计了基于CANopen协议的电动车车载网络平台,提出了其硬件和软件实现要求,介绍了CAN网络的通信机制和规范。最后,基于微控制器PIC18F4685和高速CAN总线驱动器MCP2551平台,开发了各通信节点。     

一类基于观测器的短时延网络控制系统的建模和稳定性分析

针对一类不确定的短时延网络控制系统,利用全阶状态观测器作为对网络诱导时延的补偿,定义了一个新的状态变量,得到了短时延网络控制系统的离散模型．根据Lyapunov稳定性理论和矩阵知识,给出 该闭环系统渐近稳定的充分条件,并基于线性矩阵不等式的可行解给出了状态反馈控制律．仿真结果表明该方法有效可行．     

基于时延补偿的网络控制系统调度策略研究

针对网络控制系统中时延和调度两个基本问题进行了相关研究,设计了一种基于模糊理论的时延补偿器,并在此基础上讨论了网络调度的优化方法。