逻辑控制器设计与离散事件系统监控理论

物联网等通信技术将越来越多的控制元件集成起来,导致系统规模快速增长,逻辑控制规范也日益复杂,任何逻辑错误都可能造成重大事故和人身灾难,再加上"维数灾"问题,安全可靠的逻辑控制程序的设计和调试面临巨大的计算复杂性难题.而离散事件系统监控理论旨在研究复杂控制规范的设计和实现问题,将连锁、互斥、字符串语言等复杂控制逻辑描述为自动机或Petri网,然后转换为可编程逻辑控制器或现场可编程门阵列上执行的程序代码.本文综述了现有的逻辑控制器的形式化设计方法,主要涉及如何利用监控理论(自动机或Petri网)来缩短程序开发周期、提高程序可重用性和确保程序可靠性和安全性等问题.     

基于新型补偿控制策略的柔性关节控制器设计

柔性关节机器人控制系统中存在不确定性扰动、摩擦力、参数变化以及建模误差等问题,而常规PID控制无法兼顾稳定性和控制精度的要求,为此设计了一种基于新型补偿控制策略的柔性关节鲁棒控制器.控制器设计中,将摩擦力分为线性和非线性两部分,扰动分为确定性和不确定性两部分:机器人自身结构相关量、确定性扰动以及摩擦力的线性部分可以通过...     

基于FPGA的线阵CCD相机控制系统设计

提出了一种基于FPGA的CCD相机采样率控制系统,该系统能改善线阵CCD相机采样的均匀性,使成像质量得到提高。     

一款新型高精度数字电源控制器的设计

详细介绍了一种基于FPGA的DC-DC数字电源控制器的设计方法。该控制器采用间接数字滤波器设计技术代替传统的PID补偿技术,提高了系统的高频性能:采用占空比抖动方法,用低速时钟得到高电压分辨率。测试结果表明控制器具有很高的控制精度,配置灵活,适合复杂系统使用。     

基于FPGA的双CPU容错控制器设计

基于冗余容错思想,设计基于现场可编程门阵列的双CPU容错控制器。该容错控制器在故障情况下可通过回溯重载进行故障判定和系统性能恢复,控制器控制律在传感器失效时能进行自我重构。仿真结果表明,该容错控制器通过冗余CPU的切换和控制律的重构实现了系统故障情况下的容错纠错功能。     

可编程微波炉控制器的设计

基于可编程逻辑器件EPM240T100C5,使用硬件描述语言VHDL,采用"自顶向下"的设计方法,编写一个微波炉控制器的芯片。介绍了微波炉控制器的设计思路与模块划分,应用Quartus II软件对每个模块和主程序分别进行了调试,并硬件下载到开发板上进行了模拟调试。     

基于FPGA的步进电机控制器设计

随着微电子工艺的发展,使在一个芯片中可以集成很大的系统成为可能。另外较大门数的可编程逻辑器件的出现为实现这种系统提供了很方便和经济的途径。该文介绍步进电机的介绍,根据步进电机的工作特点,利用VHDL语言对控制器的设计。实现了两轴步进．电机常速控制模式,其参数调整方法简单,为在一个或几个芯片上构造更大数控系统做准备。     

基于PC的个人逻辑分析仪设计

随着数字系统和计算技术的发展．逻辑分析仪在高速硬件逻辑测试和软件状态分析中显得尤其重要。由于目前台式逻辑分析仪的价格比较昂贵，使得它不能普遍应用于教学和科研实践中。本文介绍一种基于PC机增强型并行口的个人逻辑分析仪设计技术。该技术充分利用PC机的丰富资源．通过增强型并行口．采用现场可编程门阵列的在系统可重构技术和面向对象的软件设计方法．实现数字域的逻辑分析功能．其特点灵活、便携。此仪器可广泛应用于电子对抗、雷达、通信以及教学实验等数据域的测试与分析。     

基于无源性分析的鲁棒控制系统设计

给出不确定非线性系统鲁棒控制的一种设计方法.经校正网络将一微分算子传递给对象后,采用bang-bang控制使余下的部分无源化,并引入适当的符号跟随系统,使直输回路严格无源.于是全反馈控制系统具有很强的鲁棒性.同时讨论了系统稳定、不稳定、逆不稳定的各种情况的设计.     

基于FPGA和VHDL的LCD控制器设计

介绍了一种基于现场可编程门阵列(FPGA)的LCD控制器的设计方法。以FPGA为硬件,应用VHDL硬件描述语言进行编程,并在Xilinx公司的FPGA芯片XC3S100E上进行了调试,能够较好地实现LCD的文字、字符和图形功能。     

基于Vague集理论的数字控温器设计

针对模糊变量隶属度函数难以确定,描述信息包含不够准确、全面这一问题,利用Vague集理论知识,设计一种新型的温度模糊控制器。控制器对温度的控制根据温差设置为12级控制模式,利用Vague集的相似度量推理方法,匹配最佳控制模式。控制器输出的控制量为数字量。实验结果表明,整个系统设计过程简单,模糊隶属度区间值容易确定,控制过程效果较好,有很好的应用价值。     

基于粗糙集的仿人智能控制器的设计

将粗糙集理论的基本思想引入到仿人智能控制中,提出一种新型的仿人智能控制器的设计方法。利用粗糙集算法,从人的控制行为数据中提取控制规则,由此控制规则构造出仿人智能控制器,从而实现基于粗糙集的智能控制。     

基于模糊PID原理的液位控制器的设计

分析了液位水平系统具有非线性、上升时间长、滞后现象的特点，讨论了常规PID控制器在控制中的局限性。在常规PID控制器的基础上，引入了模糊逻辑，设计出了一种模糊PID控制器，对PID三个参数进行了在线整定。实验结果表明这种模糊PID控制器具有比常规PID控制器更优良的特性。     

基于Popov超稳定性理论的模糊自适应控制器设计方法

对一类常见的非线性系统,利用Popov超稳定性理论得到一种模糊自适应控制方案,该方案在模型匹配的条件下能保证闭环系统的(渐近)稳定性.当模型匹配条件不满足时,通过引入一个辅助控制量使系统仍保持稳定.因此,文中提出的方法普遍适用于一类非线性离散或连续控制系统的设计.     

Zynq-7000的柔性直流输电桥臂控制器设计

介绍了基于Xilinx Zynq-7000芯片的柔性直流输电桥臂控制器的设计方案。集成在Zynq-7000芯片上的FPGA和ARM之间采用AXI4总线传输数据;配置芯片上的ARM双核各自运行独立的应用程序,移植了Linux操作系统;同时,基于Linux增加了HDMI图形控制界面和SD卡数据记录等功能。FPGA和ARM间的数据速率实测达到8.9Gb/s,大大地提高了桥臂控制系统的实时性。     

基于二次稳定的仿真转台鲁棒控制器设计

针对摩擦力矩干扰,系统参数摄动等非线性扰动环节对仿真转台控制系统的影响,提出了基于二次稳定理论的仿真转台鲁棒控制器设计思想。分析了二次稳定理论的基本原理及设计方法,给出了某型飞行仿真转台基于二次稳定的状态反馈控制器和PID鲁棒控制器设计实例。仿真结果表明,基于二次稳定理论的控制器克服了摩擦力矩干扰以及转动惯量摄动对仿真转台的影响,实现了转台转角的精确控制,动态指标优越,满足了高精度飞行仿真转台系统的鲁棒控制要求。     

Robust Control of Permanent Magnet Synchronous Machine Based on Passivity Theory

This paper presents a robust control strategy for a Permanent Magnet Synchronous Machine (PMSM) based on passivity theory. Pre‐control terms ensure robustness to variation of parameters. The nominal electrical and mechanical dynamics are treated separately and a cascade structure is obtained. A comparative analysis is done in Matlab‐Simulink with a Simple Adaptive Control (SAC) strategy in terms of settling time, stationary error, time response and energy efficiency. Improvements of the proposed Passivity Based Control (PBC) strategy are shown in comparison with some other PBC controllers.     

弹性体高超声速飞行器自适应控制器设计

研究控制器优化设计问题,为能使飞行控制系统精确跟踪控制指令,并抑制住机体的结构弹性振动,研究了一种带自适应结构滤波器的LQR积分控制器.其中,LQR积分状态反馈控制器用来跟踪飞行速度与航迹倾角指令,结构滤波器用来抑制弹性模态.由于在高超声速飞行过程中结构的振动频率与阻尼比是随时间变化的,造成弹性振动偏差大.为此设计了一种鲁棒估计器来在线辨识弹性模态,并将辨识的结构自然频率作为结构滤波器的中心频率.通过在吸气式高超声速飞行器纵向非线性模型上进行仿真验证,结果显示控制方法能很好地满足跟踪指令与结构弹性抑制的要求.