控制系统网络化及控制系统与信息网络集成技术

控制系统网络化是控制系统发展的必然．本文对比了控制系统网络化发展三个主要 阶段的特点，分析了基于TCP/IP协议的开放嵌入式网络化控制系统的现状．不同控制网络系 统的集成是当前控制系统网络化的主要特点之一，本文阐述了多种控制网络互连与集成的方 法．控制网络与信息网络的集成具有重要理论和现实意义．从网络化发展的角度来研究控制 系统的发展，将更有利于自动控制、计算机网络和通讯技术的融合，为实现控制和管理信息 一体化提供了一条新思路．     

并行计算在网络化控制中的机遇与挑战

先进控制中存在着大量费时的计算，这限制了它们的应用．现代控制系统正在 向着网络化方向发展，为在控制系统中实施并行计算提供了必要的环境．控制系统的网络化 从根本上导致了控制应用中计算模式的变化．在网络化控制系统中运用并行计算技术可以 提高先进控制算法的计算速度,从而提高其控制品质和扩展其应用范围．本文探讨了在当今 流行的网络控制系统体系结构上实施并行计算以解决控制应用中的计算问题的可能性以及 待解决的问题．     

网络控制系统的研究现状与展望

控制回路通过实时网络闭环而成的反馈控制系统称为网络控制系统．由于控制回路 网络的存在，使得分析和设计网络控制系统变得复杂，传统的控制理论都要重新评估后才能应用到网络控制系统中．大量的文献从不同的角度对网络控制系统的分析和设计进行了研究．本文旨在对网络控制系统的研究现状进行介绍，并指出进一步研究的领域．     

基于模糊逻辑的导弹复合控制系统优化设计

建立了具有气动力／直接侧向力混合控制的导弹动力学模型,设计了常规气动力控制和模糊逻辑侧向力控制的导弹复合控制系统．根据控制系统跟踪性能要求和直接力控制原则,采用进化策略对常规气动力控制器参数和模糊直接力控制规则进行优化设计．仿真结果表明,导弹复合控制系统具有良好的快速大机动跟踪能力,可实现导弹气动力和直接侧向力之间合理的控制分配．     

集散控制系统中先进控制与优化的应用

本文结合集散控制系统讨论了阶梯式广义预测控制和燃烧优化在工业锅炉控制中的应用。在集散控制系统常规控制回路基础上,进一步开发了集散控制系统的控制功能．采用先进控制与优化技术,提高了关键工艺参数的控制品质,对系统实现了操作优化。     

一种机器人嵌入式网络化控制系统体系结构的研究

针对机器人控制系统,探讨了基于串行总线的网络化控制系统的优缺点,提出了一种新的以ARM和FPGA为核心的机器人分布式多CAN总线控制系统体系结构．该体系结构有效地降低了网络化控制系统中对总线带宽的需求,可以实现对控制信息的分级处理和实时的伺服控制．还设计了基于FPGA的多CAN总线控制器,介绍了基于Linux的机器人控制软件体系结构的实现方法．最后,在模块化机器人中的应用表明该网络化控制系统体系结构是可行的．     

状态反馈预测控制的结构性能及应用实例

本文分析了状态反馈预测控制系统的结构与控制性能，基于状态空间模型，使用实 测状态变量反馈，状态反馈预测控制系统是状态变量动态反馈结构．对比动态矩阵控制（DM C）、广义预测控制（GPC）和内模控制（IMC）算法，由于使用可测状态变量动态反馈结构 ，提高了控制系统抑制不可测干扰能力，改善了控制系统的鲁棒性，预测模型可适用于较大 的操作范围．预测控制系统稳定时，对阶跃型给定值及干扰静态无偏差．给出了催化裂化装 置稳定吸收系统，稳定汽油饱和蒸汽压先进控制的应用实例，先进控制系统的设计功能全部 在DCS层实现，现场运行实测数据对比表明控制效果较好．     

基于S7-300 PLC的工业循环水加药控制系统

工业循环水加药控制自动化引起了工业水处理行业的高度重视。针对传统控制中存在的自动化程度低的问题．开发研制了工业循环水加药控制系统。控制系统由研华工控机、SIEMENS S7-300PLC和现场仪表组成。根据工艺过程的技术要求．从控制系统的硬件配置到应用程序设计以及多种加药控制方案的实现．系统地考虑了工业循环水处理过程的实际情况。应用结果表明该系统性能稳定,运行可靠,人机界面直观灵活．操作简便。控制系统实现的各项功能均满足工艺要求．取得了良好的应用效粜。     

工业锅炉燃烧过程智能控制系统

针对典型的大时滞，非线形的工业锅炉燃烧控制系统．本文提出了一种基于PID神经元网络的工业锅炉燃烧控制系统．在仿真实验的基础上。对PID神经元网络控制与传统的PID控制进行比较和分析，仿真结果表明．PID神经元网络控制方法具有良好的鲁棒性和抗干扰性。其控制效果优于传统的PID解耦控制。     

网络控制系统的预测补偿

针对网络控制系统中存在长时延和数据丢包的情况,通过在控制器节点前设置缓冲器,并设计预估控制产生器和时延补偿器,提出了一种预测补偿控制方案,有效地克服了长时延、数据丢包和时序错乱问题对实际网络控制系统稳定性所造成的影响．证明了采用上述控制方案时闭环网络控制系统的稳定性,最后提供的仿真实例验证了该控制方案的有效性．     

温室加热实时专家控制系统研究

简述一种温室加热实时专家控制系统的组成和实现方法。总结了温室加热系统控制的各种复杂工况，在传统的加热系统控制方法的基础上，应用专家系统控制方法，使控制系统适应温室加热控制过程中受环境因素影响大、非线性严重、大纯滞后等复杂工况，取得良好的控制效果，并使控制规律简化。     

基于CAN总线的自主水下航行器分布式控制系统设计

提出一种基于CAN总线的分布式控制系统设计方案,该总线主要搭载任务控制系统、导航控制系统、运动控制系统、安保系统四个节点。将自主水下航行器的功能分布到不同的控制节点,具有较好的体系结构,且便于维护与升级。不同于集中式控制系统,当系统内需增加其他功能模块时,无需修改硬件部分可直接接入控制系统,便于控制具有很好的实时性与可扩展性。最后通过湖试结果显示,自主水下航行器航行稳定,分布式控制系统运行良好,验证了该设计的可靠性与有效性。     

基于参考模型的扰动观测器控制系统

为了补偿控制系统的未知动态和外部扰动,论文提出一种基于参考模型的扰动观测器控制系统.首先,分析了二阶理想参考模型控制系统的设计,并通过闭环传递函数证明了参考模型控制系统的稳定性.然后,设计了二阶系统扰动观测器和基于参考模型的扰动观测器控制律,分析了二阶闭环控制误差系统收敛性.并推广到n阶控制系统,证明了n阶闭环控制误差...     

自适应变结构控制系统

给出了一种自适应变结构控制系统的系统设计思想、控制方法和系统结构 ,并把其应用于城市管网供水的交流调速控制系统中去。实践表明 ,这种控制方法 ,可以克服被控系统中特有的大惯性滞后时间常数所引起的不利现象 ,改善了原有的单闭环 PID控制系统的动态品质和控制品质 ,提高了系统的响应速度。     

孵化控制系统的专家模糊控制方法及其应用

孵化控制系统是一个多变量、多干扰、大滞后的复杂动态系统,将复杂的孵化控制系统分解成风门模糊控制系统、加温专家模糊控制系统和加湿专家模糊控制系统,提出一种专家模糊控制方法,该方法将专家控制方法、模糊控制方法、前馈控制方法成功应用于家禽孵化设备,实现了温度、湿度和含氧量的智能控制;系统投入运行表明,动态响应好,控制精度高,易于各种孵化的实现,从而提高了孵化率.     

MATLAB环境下控制系统仿真实验的研究

自动控制实验是研究控制系统必不可少的手段,是建立在控制系统模型基础上的过程仿真实验。本文说明了将Matlab仿真引入到自动控制原理教学中的必要性和实用性,且阐述了控制系统仿真实验的主要内容和实现过程。     

电液比例阀控制系统的研究设计

实现了基于PID算法的电液比例阀控制系统,系统可以有效解决传统比例阀技术的问题,其控制功能强大、维护成本低、系统控制精度高且结构相对比较简单。在系统电路设计中,以单片机控制系统、数字PID算法和PWM技术为研究对象,设计了系统电路和功率放大电路,并编写了系统控制程序。     

卷绕线张力控制系统的建模与研究

自动卷绕线控制系统中,张力控制是十分重要的一环,控制的好坏直接影响到产品质量及生产效率的高低.建立张力控制系统的模型能从理论上对其进行深入地研究,为先进控制算法的引入奠定理论基础.以放卷张力控制系统为研究对象,在深入分析自动卷绕线张力控制系统放卷部分受力情况的基础上,推导了放卷张力系统的数学模型,并指出张力系统状态方程的建立方法.在对张力控制系统控制策略研究的基础上,利用Simulink仿真平台建立了放卷张力PID控制系统的仿真模型,并给出了相应的仿真结果,为张力控制系统的分析与研究提供了必要的理论依据.     

矿井钢缆胶带自适应复合控制策略研究

针对矿井钢缆胶带电控系统和制动系统的特点,文章提出了基于参数自调整神经网络模糊控制的复合控制策略,比较详细地介绍了电控系统和制动系统复合控制结构、带参数自调整的神经网络模糊控制器结构和钢缆胶带自适应复合控制策略。仿真与现场应用结果表明,该复合控制策略实现了矿井钢缆胶带电控系统和制动系统的整体控制,满足钢缆胶带控制系统高性能的要求。     

异步电机矢量控制系统调速性能的研究

通过对电压解耦矢量控制系统的研究,介绍了以SVPWM算法为核心的矢量控制系统。文章详细分析了电压解耦矢量控制理论和整个控制系统的仿真框图,并在Matlab/Simulink中对该矢量控制系统进行了仿真建模。在完成整个控制系统的搭建后分别就控制系统、系统调速及突加、突减负载转矩进行了多组仿真实验,并对实验波形进行了分析。仿真结果表明:该系统具有良好的调速性能,系统的静、动态性能良好。