基于网络的控制系统研究综述

对网络控制系统的相关问题和主要技术进行了较为全面的综述和评价，并展望了网络控制技术的发展方向。     

CAN网络控制系统网络时延分析及其控制

通过反复实验,捕获了大量由于CAN网络而引起的网络时延.通过对这些时延数据分析,归纳出基于CAN网络的网络时延统计特性.利用得到的网络时延统计特性,设计相应的控制系统.实验结果证明,在不同的网络负载下,网络控制系统设计需要采用不同的控制算法.尤其是在网络负载很重的情况下,现有的控制器设计已经不能保证系统的稳定性.     

有丢包的网络控制系统建模与指数稳定性分析

研究了有丢包的网络控制系统建模为有速率约束的异步动态系统的方法.针对传感器与控制器之间和控制器与执行器之间有丢包的网络控制系统,在控制器为PID、输出反馈和状态反馈三种情况下,分别推导出四个不同的状态矩阵,并将其建模为有速率约束的异步动态系统.指出了判断该系统指数稳定的充分条件,并提出了使用该充分条件的一个必要条件.最终分析了一个系统实例,验证了该定理的有效性.     

网络控制系统在线时延预估策略与实现

分析网络时延的产生以及影响其取值规律的原因,提出网络时延在线预估法以预估将来时刻可能产生的控制器与执行器之间的时延.在CAN bus网络控制实验平台上对该预估法的有效性进行验证,实验结果表明,该方法准确地预估出下一时刻网络时延的大小,并且基于预估到的网络时延设计的控制器很好地保证了控制系统的稳定性.     

CAN网络控制系统的网络时延分析与检测

针对CAN总线的实时特性,分析CAN网络控制系统的网络时延模型.结合CAN报文延迟时间在错误帧影响下的数学模型,分析了影响报文延迟时间的主要因素.通过所设计的CAN网络实验平台,在线检测CAN报文延迟时间,分析报文实际传输时延与理论分析的差异.实验表明错误帧及网络负载是造成较大网络时延的直接原因,进而验证了网络时延分析的有效性.     

一类网络化串级控制系统的性能分析

基于工业过程控制实际,引入了网络化串级控制系统的概念,并指出了网络化串级控制系统的四种典型拓扑结构.针对其中的一类具有不同性质网络诱导时延的网络化串级控制系统,研究了将传统的离散时间控制方法应用于网络化串级控制系统闭环系统建模的可行性.将控制方法分为同步和异步两种,提出了系统的性能损失指标,同步和异步控制时的系统仿真结果表明异步控制所得到的性能优于同步控制的性能.从而推导出结论网络化串级控制系统的分析与设计需要更多的异步控制方法.     

一种改进的DMC算法在网络控制系统中的应用

研究网络环境下控制系统时延的组成与产生机理,提出一种基于动态矩阵控制（DMC）模型预测算法的改进DMC算法。该算法充分利用动态矩阵控制（DMC）算法中冗余的预测输出序列和控制增量序列,在控制数据由于网络时延和丢包而无法及时到达执行器时,实现对网络时延和数据丢包的补偿。并通过实验证明改进算法的有效性。     

基于网络控制系统的CAN实时性能研究

从CAN的MAC层协议的时态特征入手，分析CAN的实时能力及其改进方法；并且对CAN的最新改进版本——TTCAN，从分析、设计到实现进行细致的阐述。     

SO3碘化器摩尔比控制系统及稳定性分析

介绍了ＳＯ３／有机物摩尔控制系统的组成,针对系统所受到的干扰,从控制系统的对象特性出发,对控制系统的稳定性进行了分析。     

网络控制系统与网络化串级控制系统的结构分析

基于实际工业过程控制,引入了网络化串级控制系统的概念。针对网络控制系统中存在多个网络及多个控制回路,提出了节点设备连接阵和网络传输阵的概念。分析网络控制系统的三种典型结构形式,并用系统配置图、方框图以及节点设备连接阵和网络传输阵等方法描述了这三种不同结构的网络控制系统。在此基础上指出网络化串级控制系统的四种典型结构,并分别采用这三种方法进行描述。对网络控制系统和网络化串级控制系统结构的分析和描述,为系统的进一步分析和设计奠定了坚实的基础。     

提高工控网络工作稳定性的措施

介绍安钢高线机组提高工业现场控制网络稳定性的一系列措施。     

基于相图法的W/O型微乳液体系稳定性分析

以辛基苯基聚氧乙烯醚(TX-10)、十二烷基磺酸钠(SDS)和十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)为表面活性剂,以正戊醇、正己醇和正庚醇为助表面活性剂,以正戊烷为油相,制备了油包水型(W/O)微乳液.用相图法分析了微乳液体系的热力学稳定性,计算了水核半径的大小,并考察了影响微乳液W/O区域范围的各种因素.结果表明:这几种微乳液体系在实验条件下能自发形成:微乳液的水核半径处于纳米量级,可作为制备纳米粒子的超微反应器;以TX-10为表面活性剂时,水核可以包容更多的水分子,微乳液的W/O区域较大;而以CTAB为表面活性剂时,由于其极性头之间的空间和静电排斥作用强,微乳液的W/O区域最小;以硝酸镧溶液作为分散相时,微乳液的W/O区域变化较小;随着温度的升高,微乳液的W/O区域显著减小.     

基于改进的BFS算法的工业控制系统网络安全风险的分析

首先介绍了工业控制系统网络安全问题的由来,然后重点阐述了工控网络安全领域的现状和所面临的严峻形势。鉴于目前国内对于工控网络安全问题的研究还处于初步阶段,还缺少完备成熟的理论和方法,因此根据工业控制系统本身的特点,借助计算机软件领域的BFS,建立了一种新的工业控制系统网络安全问题分析方法,具体包括分析模型和算法等,最后还根据实例进行了仿真验证,通过实验证明了其有效性。     

柴油微乳液的相图及稳定性研究

选用双(2-乙基己基)琥珀酸酯磺酸钠(AOT)和辛酸(OA)作为表面活性剂制备柴油微乳液。体系中加入的混合表面活性剂总浓度为0.22mol/L。通过绘制R0-T相变图、研究微乳液体系在不同温度、不同乳化剂配比及不同水与甲醇比例时的相变化。实验结果表明:当AOT和OA的物质的量比为1∶1时,柴油微乳液W/O单相区域的面积最大。当温度为30℃,R0值小于22.5时,得到澄清透明的柴油微乳液。对于含有甲醇的体系,当水与甲醇体积比为2∶1时,相图中单相区域的面积最大。R0值小于15.1时,体系能够达到均匀稳定状态。使用AOT和OA作为表面活性剂可以制备澄清透明的柴油微乳液,样品放置64d后未出现分层现象,且仍为澄清透明乳液。     

人工神经网络专家系统注塑工艺参数在线调控系统

依据专家系统控制原理提出注塑工艺参数智能调控系统的结构,具体说明了人工神经网络与专家系统相结合的方法,描述了用BP神经网络产生专家控制系统规则的过程。     

神经元网络分布型控制系统及其应用

本课题所研究的神经元网络分布型控制系统的是以神经元工业可编程控制器为核心，以ＬＯＮｔａｌｋ通信协议为基础的控制系统。利用控制器可以实现对工业对象的过程监测，顺序控制，过程几批量控制。该系统已经成功地应用在天玫生产调度管理系统，青浦化工厂脱碳工段控制系统和杨树浦煤气厂生产过程监测管理系统中。     

一种递推式变采样周期网络控制系统调度算法

针对采样周期的变化对网络控制性能的影响,综合考虑了网络的传输误差以及传输时延等因素,对网络控制系统进行了数学建模分析,提出一种递推式变采样周期在线动态调度算法.以误差泛函积分评价指标IAE来衡量控制回路的QoC.运用Matlab/Simulink中True-time工具箱构建网络控制系统仿真平台并进行仿真,结果表明该调...