一类网络控制系统的H2方法

由于网络传输带宽的限制, 在网络传输中可能造成数据的丢失. 对于同时具有测量数据和控制数据丢失的一类网络控制系统, 研究 H2 输出反馈控制问题. 数据的丢失采用满足 Bernoulli 分布的二进制随机变量进行表述. 利用矩阵不等式方法给出了 H2 动态输出反馈控制器存在的充分条件, 所设计的控制器使得闭环系统是均方意义下指数稳定并具有给定的 H2 性能. 采用 SLPMM (Sequentially linear programming matrix method) 给出相应的控制器求解算法. 最后用数值仿真验证了所提出算法的可行性.     

智能路灯控制系统缺失数据流关联修复仿真

为了避免智能路灯控制系统受缺失数据影响,研究了智能路灯控制系统缺失数据流关联修复仿真方法。选取嵌套窗口的流数据处理模型检测智能路灯控制系统的缺失数据流,嵌套窗口的流数据处理模型将滑动窗口分割为多个嵌套滑动窗口,滑动窗口过程中,利用Pearson相关系数确定智能路灯控制系统中相邻数据的相关性,依据获取的数据相关性重构相关图,利用相关图检测智能路灯控制系统缺失数据流。选取GMM算法划分存在缺失数据的智能路灯控制系统的数据集,选取EM插补算法关联修复完成初始数据集划分后的数据流。仿真测试结果表明,该方法可以有效修复智能路灯控制系统缺失数据流,不同数据缺失率情况下,均具有较高的缺失数据流关联修复精度。     

一类不规则损失输出数据系统的自校正PID控制算法

针对输出误差模型描述的不规则损失输出数据系统,提出一种自校正PID控制算法。首先结合辅助模型辨识思想和最小二乘原理设计参数估计器,在线估计系统参数,并设计一个损失输出估计器来估算采样间损失输出,使控制系统得到一个具有与期望输出相同采样周期的反馈信号;再根据系统参数的估计值实时调整自校正PID控制器参数,使系统实际输出跟踪期望输出,实现自校正PID控制。仿真结果验证了该算法的有效性。     

Variance-Constrained Control for Uncertain Stochastic Systems With Missing Measurements

In this paper, we are concerned with a new control problem for uncertain discrete-time stochastic systems with missing measurements. The parameter uncertainties are allowed to be norm-bounded and enter into the state matrix. The system measurements may be unavailable (i.e., missing data) at any sample time, and the probability of the occurrence of missing data is assumed to be known. The purpose of this problem is to design an output feedback controller such that, for all admissible parameter uncertainties and all possible incomplete observations, the system state of the closed-loop system is mean square bounded, and the steady-state variance of each state is not more than the individual prescribed upper bound. We show that the addressed problem can be solved by means of algebraic matrix inequalities. The explicit expression of the desired robust controllers is derived in terms of some free parameters, which may be exploited to achieve further performance requirements. An illustrative numerical example is provided to demonstrate the usefulness and flexibility of the proposed design approach.     

Optimal control of electromagnetic wave displacement with an unknown velocity of propagation

The aim of this paper is to control an electromagnetic wave that penetrates in a medium with some missing information about its physical properties. The missing value of wave velocity of propagation leads us to use averaged control notion which is recently introduced by E. Zuazua, also the boundary Dirichlet condition is unknown which requires using the notion of no-regret control introduced by J. L. Lions. In this work, we combine these two techniques where we introduce the notion of averaged no-regret control to solve our optimal control problem with missing data. The averaged no-regret control will be characterised by an optimality system.     

基于决策树算法的园区照明系统能耗优化控制方法

针对园区照明系统能耗数据缺失、区域能耗难以控制的问题,助力企业节能、减排,提出了一种基于决策树算法的园区照明系统能耗优化控制方法。预处理园区照明系统能耗数据,通过属性选择统一能耗数据属性值,采用基于马氏距离的k均值填充法填补能耗数据缺失值;选取C4.5决策树搭建园区照明系统能耗回归预测模型,预测获取园区照明系统总能耗,构建园区照明系统能耗控制目标函数,衡量照度及照明设备亮度二者跟随时间推移产生的规律,以此判断园区照明系统设备的下一时刻亮度,实现对园区照明系统的能耗优化控制。实验结果表明,所提方法可有效填补缺失能耗数据,并精准预测园区照明系统能耗值,预测精度高达99.16%;优化控制后的年度耗电量相比上一年度缩减两倍,优化控制效果优秀。     

基于HDFS跟踪的雷达控制系统鲁棒性增强技术

针对传统雷达控制系统鲁棒性较差、控制效率较低的问题,基于HDFS跟踪技术研究了一种新的雷达控制系统鲁棒性增强技术。收集雷达控制系统数据,利用信息流控制语言代数形式对收集的数据进行解析处理,选择最适合进行研究的数据,并对雷达控制系统进行伺服控制,利用SQL方法,在数据传输过程中对数据进行注入操作,进而降低数据在传导中的损失率。在此基础上,在HDFS跟踪状况下完成雷达控制系统鲁棒性增强操作,多种方法并行,有效解决了雷达控制系统鲁棒性差的问题。为检测增强效果,设定对比实验,结果表明,基于HDFS跟踪的雷达控制系统鲁棒性增强技术的系统鲁棒性较强,控制效率提高了21.42%。     

利用自适应编码调制的无线网络控制系统的分析和设计

研究了利用自适应编码调制的无线网络控制系统的分析和设计, 自适应编码机制引入无线网络能够提高衰退信道的能量效率, 增加数据传输率. 进一步, 通过等价时延的概念来描述无线传输信道中的时变速率, 干扰和路由特性. 基于时变的网络条件给出了等价时延的上下界. 无线网络控制系统被建模为具有时变输入时延的离散系统. 通过新的时滞系统技术给出了该闭环无线网络控制系统可稳定化的充分条件. 最后, 数值算例表明了所提控制策略的有效性.     

Robust sampled-data control with random missing data scenario

The problem of robust sampled-data control for uncertain dynamic systems in the presence of missing data has been investigated. By using stochastic variables with a Bernoulli distributed white sequence to model missing data, along with time-varying norm-bounded uncertainties, and the input delay approach for sampled-data systems, two models for the considered sampled-data control system are proposed as the consecutive missing data scenario. Moreover, when data are missing, the control signals are held as the last received data. Sufficient conditions for the existence of desired robust sampled-data controllers are presented in the form of a linear matrix inequality. A numerical example is given to illustrate the validity of the proposed methods and to compare the results between the two proposed models of the sampled-data control system.     

双蓄热式加热炉控制系统

加热炉是冶金企业中的主要耗能设备,针对目前我国轧钢加热炉的热效率较低及自动化低下的现状,开发了用于双蓄热式加热炉的计算机控制系统。该系统在换向控制中采用了基于状态转移的调度策略,降低了问题分析的复杂性。提高了系统运行的可靠性,在燃烧控制中采用了基于生产率模型的自动调温控制及空燃比自寻优策略,实现了燃烧优化控制,从而有效提高了生产效率。实际运行表明,系统运行可靠、高效,具有推广价值。     

基于贝叶斯统计的测量系统误差控制方法仿真

针对传统误差控制方法存在耗时较长、误报率较高以及误差控制精度较低等问题,提出了一种基于贝叶斯统计的测量系统误差控制方法。通过含有区间灰数的模糊子集所处的故障状态,得到测量系统产生误差的条件,利用贝叶斯网络推理算法以及相关的区间运算规则,对规划模型求解,获取测量系统产生误差的概率以及相关部件的重要特征信息。根据求解结果以及相关的空间交汇原理构建待测点坐标、待测距离以及有关于经纬仪观测角的数据模型,通过分析测量系统产生误差的原因,选取满足误差存在条件的数据对网络进行训练,令其逼近非线性函数,完成对测量系统误差的有效控制。实验结果表明,所提方法能够快速、准确地对测量系统产生的误差进行控制。     

Robust Stabilization of Uncertain Networked Control Systems with Data Packet Dropouts

The data packet dropouts phenomenon is usually inevitable when information transmit- ted among communication networks.In this paper,the robust stabilization problem for uncertain networked control systems with data packet dropouts is studied.First,an uncertain discrete-time switching system model is presented to describe these networked control systems.The stability equiv- alence is then proved between this switching system and an uncertain impulsive difference system. Moreover,a sufficient condition is obtained for the asymptotical stability of the nonlinear impulsive difference system.From this condition the robust stabilization problem is dealt with for the uncertain impulsive system.Main results are given in linear matrix inequalities.Finally a numerical example is given to illustrate the theoretical results.     

一类不确定网络控制系统的鲁棒容错控制

研究了含有数据包丢失的不确定网络控制系统的鲁棒容错控制问题. 在执行器连续增益故障下,考虑前向网络通道和后向网络通道中存在满足马尔可夫性质的数据包丢失情况,将含有结构不确定性的闭环故障网络控制系统建模为马尔可夫跳变线性系统.基于这个模型,利用Lyapunov稳定性理论和矩阵不等式技术,给出了闭环故障系统随机稳定的充分条件,同时采用锥补线性化方法,给出了控制器设计方法.最后数例仿真验证了该设计方法的有效性.     

测量数据丢失的一类非线性系统迭代学习控制

迭代学习控制方法应用于网络控制系统时,由于通信网络的约束导致数据包丢失现象经常发生.针对存在输出测量数据丢失的一类非线性系统,研究P型迭代学习控制算法的收敛性问题.将数据丢失描述为一个概率已知的随机伯努利过程,在此基础上给出P型迭代学习控制算法的收敛条件,理论上证明了算法的收敛性,并通过仿真验证理论结果.研究表明,当非线性系统存在输出测量数据丢失时,迭代学习控制算法仍然可以保证跟踪误差的收敛性.     

执行器故障时变系统的PID迭代容错控制

对存在执行器故障的连续线性时变系统，给出了PID型迭代学习容错控制律的收敛条件。对连续时变故障系统设计了一种PID迭代学习容错控制律，在[λ]范数意义下给出了故障系统PID型迭代容错控制器收敛的充要条件；基于Schur补原理和不等式变换，将容错控制器收敛条件转换成线性矩阵不等式，当迭代学习收敛速度设定时，基于线性矩阵不等式能快速确定最优迭代控制增益，避免了迭代控制增益设置的盲目性。旋转控制系统的数值仿真，验证了PID迭代容错控制器优良的容错性能和跟踪性能。     

基于降维观测器的网络控制系统的容错控制

针对被控对象是线性定常系统的网络控制系统,设传感器与控制器均为时间驱动,未能成功传输数据的传感器节点视为暂时失效,将网络控制系统建模为一类具有时变传感器"故障"的系统。此类系统相当于一个有限子系统的切换系统。借助容错控制和切换系统理论,利用Luenberger降维观测器估计系统状态,采用李亚普诺夫理论和线性矩阵不等式描述方法,给出了闭环系统渐近稳定的充分条件和控制器的设计方法。通过Matlab数值仿真算例,证明了分析方法和结果的有效性。     

不确定有损网络控制系统的鲁棒镇定

The data packet dropouts phenomenon is usually inevitable when information transmitted among communication networks. In this paper, the robust stabilization problem for uncertain networked control systems with data packet dropouts is studied. First, an uncertain discrete-time switching system model is presented to describe these networked control systems. The stability equivalence is then proved between this switching system and an uncertain impulsive difference system. Moreover, a sufficient condition is obtained for the asymptotical stability of the nonlinear impulsive difference system. From this condition the robust stabilization problem is dealt with for the uncertain impulsive system. Main results are given in linear matrix inequalities. Finally a numerical example is given to illustrate the theoretical results.     

网络控制系统中学习-预测环节的改进型BP算法

在网络控制系统中，控制指令或状态信息经常因为传输延时或故障而不能及时到达目的地。该文尝试在受控方增加一个基于BP算法的学习一预测环节，对缺失的控制指令进行精确预测，并用于系统控制，提高了系统的鲁棒性。针对普通BP算法训练速度慢的缺点，引入了趋势矫正系数，有效地提高了预测速度和精度。     

发汗冷却系统的最优控制

讨论发汗冷却系统的成控制问题。选用发汗剂的流量作为控制变量,利用发展系的方法证明了系统的解在控制变量处沿任意方向上的方向导数存在,并由此给出了方向导数应满足的方程及系统达到最优控制应满足的必要条件,从而得到了系统具有可计算性的优化系。     

大型实时数据库系统设计及并发控制调度

系统地分析了大型实时数据库系统的应用环境和功能需求，提出了企业大型实时数据库的体系结构、设计思路和实现方法，研究了实时主动数据库事务执行模式，提出了有效性检查并发控制协议。协议使用动态调整串行次序策略，避免不必要的事务重启动，并能有效降低事务延误截止时间。该实现方法在工程应用中取得了良好的效果。