一种网络环境下的事件触发控制算法

网络环境下的控制系统在工程实际应用中如何应对网络的影响,提升系统性能,是首要考虑的问题,也是构建工业云控制系统的基础和核心。本文设计一种事件触发机制,加权计算系统输出误差以及历史误差数据作为传感数据触发传送的条件。控制器采用滚动优化策略设计触发控制算法,并采用控制补偿算法对控制量进行修正,动态补偿网络时延影响以提升控制性能。根据触发机制和控制特点,分析闭环系统输出的收敛性,并通过仿真实验验证方法的有效性。     

多重攻击下的事件触发学生t扩展卡尔曼滤波方法

网络化系统易受到DoS攻击（Denial of Service Attacks）和FDI攻击（False Data Injection Attacks）等多重攻击，破坏了传感器量测数据的完整性和有效性，降低了滤波器的准确性，甚至使得滤波器发散。此外，系统建模误差、数据传输过程的多径传播等因素，使得过程噪声和量测噪声不再服从标准的高斯分布，呈现厚尾特性，降低了滤波器的估计性能。本文针对一类噪声服从厚尾分布的网络化非线性系统状态估计问题，考虑到系统面临的DoS攻击和FDI攻击等多重攻击导致滤波器估计性能差等问题，提出了基于学生t分布的抗攻击扩展卡尔曼滤波器。首先，借助学生t分布来近似厚尾噪声的概率分布，引入两个二元随机变量分别表征DoS攻击和FDI攻击，使用最小化估计误差协方差上界的方法，计算最优的滤波器增益矩阵，设计了多重攻击下的学生t扩展卡尔曼滤波器；其次，考虑到数据传输带宽有限，数据传输过程中面临的信道堵塞、信息丢失等问题，引入了事件触发机制，提高通信信道利用率，给出了事件触发机制下的学生t扩展卡尔曼滤波；最后，仿真验证了所提方法的有效性。     

事件触发下网络控制系统的动态输出反馈控制

研究了基于事件触发的网络控制系统(NCSs)的动态输出反馈控制(DOFC).通过综合考虑NCSs中的网络诱导延迟和时序错乱的问题,建立了包含事件触发机制和DOFC的闭环模型.与传统的静态控制不同,DOFC可以忽略极点配置受限的问题,增加系统的适应性范围.仿真结果验证了所提出的事件触发机制和DOFC的有效性.     

基于事件触发的多智能体系统自适应容错控制

针对事件触发机制条件下具有执行器加性与乘性故障的领导-跟随线性多智能体系统的容错一致性问题,文中综合利用自适应控制思想和李雅普诺夫函数的方法对其进行研究。根据多智能体系统的拓扑结构建立集跟随多智能体执行器故障与事件触发机制于一体的闭环系统数学模型;基于自适应思想设计自适应容错控制律,以实现跟随多智能体节点执行器故障的主动容错控制;通过引入事件触发机制对传输信号进行筛选,以节约网络资源,并通过仿真算例验证了所提方法的可行性和有效性。     

奇异摄动内联线性系统的事件触发控制一致性

本文研究了内联两时间尺度系统的事件触发控制一致性问题。在事件触发控制闭环系统的一致性研究中利用了奇异摄动理论。基于内联拓扑的性质,奇异摄动多智能体的一致性问题转化为了另一个解耦系统的镇定性问题。基于系统状态的积分信号和外部辅助动态设计了新的事件触发条件。给出了使得闭环奇异摄动多智能体一致性的控制增益与事件触发条件中参数的判据,同时闭环系统中排除了芝诺行为。最后通过数值实例验证了理论的有效性与可行性。     

基于网络攻击和事件触发的H∞神经网络控制器

网络攻击以及数据丢包的问题,危害严重且影响着人们的正常生活.本文利用事件触发和网络攻击,研究了基于离散事件触发机制的H∞神经网络控制器,用以解决该问题.针对事件触发机制,改进了事件触发机制的触发间隔,减少了数据量的传输,提高了网络带宽的利用率;对于网络攻击,构建了服从伯努利概率和动态积分的网络攻击函数,降低了网络攻击函数的约束性,结合改进的事件触发机制建立了新的闭环神经网络控制系统;通过构建李雅普诺夫函数,获得了系统渐近稳定性的充分条件,控制器达到了H∞的性能并通过数学例子证明了系统模型的优越性.     

无线传感器网络的拒绝服务攻击

在无线传感器网络的应用中,维护网络的可用性是尤为重要的。拒绝服务的攻击(Denial-of-service,DoS) 就是要降低甚至摧毁整个网络的功能,让网络彻底不可用。鉴于传感器节点自身资源的限制,必须要采取一些恰当的安全机制来预防拒绝服务的攻击。文章从传感器网络各层所遭受的各种常见的拒绝服务攻击出发,探讨传感器节点应对DoS 攻击的策略与方法。     

基于周期事件触发的多智能体系统平均一致性

本文研究了一阶多智能体系统在固定无向连通拓扑下的平均一致性问题.为了减少多智能体系统的资源消耗,避免Zeno现象,本文提出了在离散时间下周期地对状态值进行采样的周期事件触发机制;同时为了减少智能体的控制输入更新次数,提出了一种新的事件触发条件.利用代数图论和李雅普诺夫理论,获得了多智能体系统达到平均一致性的充分条件.最后,仿真实例验证了该触发机制的有效性.     

软件定义网络抗拒绝服务攻击的流表溢出防护

针对拒绝服务攻击导致软件定义网络交换机有限的流表空间溢出、正常的网络报文无法被安装流表规则、报文转发时延、丢包等情况，提出了抗拒绝服务攻击的软件定义网络流表溢出防护技术Flood Mitigation，采用基于流表可用空间的限速流规则安装管理，限制出现拒绝服务攻击的交换机端口的流规则最大安装速度和占用的流表空间数量，避免了流表溢出。此外，采用基于可用流表空间的路径选择，在多条转发路径的交换机间均衡流表利用率，避免转发网络报文过程中出现网络新流汇聚导致的再次拒绝服务攻击。实验结果表明，Flood Mitigation在防止交换机流表溢出、避免网络报文丢失、降低控制器资源消耗、确保网络报文转发时延等方面能够有效地缓解拒绝服务攻击的危害。     

Coefficient Diagram Method Based Load Frequency Control for a Modern Power System

With the increasing penetration of renewable energy sources with a wide range of operating conditions causing power system uncertainties, conventional controllers are incapable of providing proper performance to keep the system stable. However, controllable or dispatchable loads such as electric vehicles (EVs) and heat pumps (HPs) can be utilized for supplementary frequency control. This paper shows the ability of plug-in hybrid EVs, HPs, and batteries (BTs) to contribute in the frequency control of an isolated power system. Moreover, we propose a new online intelligent approach by using a coefficient diagram method (CDM) to enhance the system performance and robustness against uncertainties. The performance of the proposed intelligent CDM control has been compared with the proportional-integral (PI) controller and the superiority of the proposed scheme has been verified in Matlab/Simulink programs.     

负荷跟踪发电系统自适应控制方法

随着智能电网的建设,电力系统要求发电机组既能快速响应负荷变化,又能保证自身安全经济地运行。发电系统中锅炉蒸汽温度控制过程的动态特性随负荷的大小而变化,并且存在控制量和操作量产生相互干扰等问题。文中提出了一种能够进行负荷跟踪的模型参考自适应控制系统,并利用梯度法推导出可以快速调节误差的参量调整机构,以确保系统的稳定性和抗干扰性。并进行了数据仿真,其仿真结果表明,采用模型参考自适应控制系统能够得到动态性能参数和控制效果,具有一定的理论指导意义和应用前景。     

直接序列扩频系统多音扫频干扰性能分析

为有效干扰直接扩频通信系统,通过分析扫频信号及多音信号在干扰直扩通信系统时存在的优缺点,提出了一种针对直扩通信系统的多音扫频干扰技术.该方法将直扩通信系统的频谱划分为若干个子频谱,针对每个子频谱采用扫频信号进行干扰.理论分析和仿真验证表明,该方法可以明显改善扫频干扰直扩通信系统时扫频时间过长以及多音干扰依赖音调位置的缺...     

一种基于软件重采样的频率测量方法

DSP(数字信号处理器)速度的提高使频率测量有可能采用一些新的算法。文中在传统的基于傅里叶滤波频率跟踪算法的基础上,提出了一种应用软件重采样的算法。此算法充分发挥DSP的计算优势,将原来需要动态调整硬件参数的算法改用软件重采样实现,从而降低了系统的硬件复杂性,同时提高了算法的暂态频率精度。使用MATLAB对此算法进行了数值仿真,分析了此算法的精度及其收敛特性。数值仿真及实际应用表明,该算法可以满足电力系统故障录波装置频率测量的要求。     

Criteria for Stability of Linear Control Systems

As it is well known,it is significant to know whether a matrix is an H-matrix or not in stability analysis of linear control systems. However,to distinguish H-matrices is difficult in real applications. In this paper,a practical extension of the sufficient conditions for H-matrices is investigated under some conditions. A larger scale of H-matrices which can be judged by the proposed method is shown by the numerical examples.     

一种智能高频开关电源监控模块的设计

通信用智能高频开关电源集计算技术、控制枝术、通信技术于一体，可实现系统的自动测试、自动诊断、自动控制。文中简要介绍了智能高频开关电源特点和主监控模块的组成，给出了监控模块MCU的软件实现方法，讨论了模块抗干扰措施。     

一类区间控制系统鲁棒绝对稳定性的LMI方法

本文对于区间Lurie控制系统，基于区间矩阵的等价描述和S-过程，构造了关于Lurie型Lyapunov函数中正定矩阵和积分项系数等自由参数的线性矩阵不等式(LMI)，通过LMI的解构造的Lyapunov函数来保证系统的鲁棒绝对稳定性，不必选择和调整参数。不仅讨论了无穷扇形角的情形，而且还讨论了有限扇形角的情形，所获得的结果适用于系统具有多个非线性执行机构的情形。最后给出一个实例说明本文方法的有效性，并通过实例分析了扇形角的大小与鲁棒稳定度的关系。     

CPT原子频标数字温控系统优化设计与实现

 相干布局囚禁(Coherent Population Trapping,CPT)原子频标是一种功耗低、体积小、启动快的新型原子频标,温控系统是影响CPT原子频标稳定度指标的重要环节.本文介绍了通过优化设计实现CPT原子频标的高性能温控系统的方案.通过仪表放大器的应用提高了前端温度采集电路的温度分辨能力;通过小波分析算法对温度信号进行降噪处理;通过Δ-Σ算法实现脉冲宽度调制(Pulse Width Modulation,PWM),提高温控输出调节精度并减小谐波干扰.基于该方案实现了体积小、功耗低的温控电路,获得了较好的控温效果,改善了CPT原子频标频率稳定度指标.