控制系统多项式矩阵方法软件包的设计

本文介绍了矩阵形式描述的单变量和多变量控制系统动态补偿器的计算机辅助设计(简称CAD)软件系统。本软件共包括了十种动态补偿器的设计,用户可不必了解其中控制算法的细节及程序结构,便能很快设计出符合要求的控制系统,并可对设计的系统进行仿真运算,给出数值结果和图形显示结果。本软件包括了控制系统多项式矩阵设计理论方面研究的许多新成果,全部程序均用C语言编写。     

通用型多变量工业控制机的研制

本文阐述了一种通用型多变量工业控制机的设计,硬件配置,系统结构及软件。并简要介绍了多变量控制系统的核心算法。动态预补偿器,动态补偿器以及多变量Smith预估器的设计。现场实际运行结果表明,此工业控制机设计是合理的,使用灵活方便。它将为多变量控制技术的应用推广起到促进作用。     

讲座：预测控制──第二讲 动态矩阵控制的参数设计

讲座：预测控制──第二讲　动态矩阵控制的参数设计电子科技大学（成都）周立峰任何一个控制系统的性能优劣在很大程度上取决于控制系统的参数选择。在第一讲中我们已经较为详细地介绍了动态矩阵控制（ＤＭＣ）。ＤＭＣ的参数包括模型参数ａｉ，误差权系数ｑｉ，控制权系...     

静止同步补偿器控制系统的设计与实现

研究了静止同步补偿器的控制器设计与实现;介绍了静止同步补偿器的工作原理,从静止同步补偿器的工作机理动态性能出发,引入逻辑开关函数建立静止同步补偿器的动态数学模型,在其动态数学模型的基础上提出了一种预测电流控制策略,设计了静止同步补偿器的数字控制系统,研制了以TMS320F2812为核心的控制系统,并研制了相关的硬件电路,开发了软件系统,构建了实验平台;在电源电压为380V,系统频率50Hz条件下对控制系统进行测试,实验结果表明,研制的数字控制系统参数调整方便,性能参数满足静止同步补偿器控制要求。     

PI和PDI补偿器设计

本文研究了多变量线性时不变系统输出比例反馈—串联积分补偿器(简称PI补偿器)和输出动态反馈—串联积分补偿器(简称PDI补偿器)在闭路系统极点任意配置条件下的设计问题。文中通过矩阵[sI-A~r]~(-1)C~r的石既约分解导出了闭路系统特征方程的m×m多项式矩阵行列式表示式,据此建立了新的设计方法。对于PI和PDI补偿器证明了闭路系统极点可任意配置数分别为n≤min{2p+(m-1)[2p/m],n+m}和ηD≤min(v+vp+2p+(m-1)(2p/m],n+m+v}(n和v分别为系统和动态补偿器阶数,m为输出向量维数,p为控制向量维数,(2p/m)表示2p/m的整数部分,m≤p),并且该设计方法比已有的简单、实用。最后举例说明了它的应用。     

利用动态补偿器配置线性系统特征结构的参数方法

本文在文[5,6]的基础上建立了带有动态补偿器的线性多变量控制系统的特征结构配置问题所有解的统一参量表示,并在此基础上给出了使得闭环系统具有希望特征结构的最小阶动态补偿器设计算法。     

多变量数字鲁棒最优控制器的设计及应用

针对线性多变量离散控制系统,给出一种新的鲁棒最优控制器的设计方法．该方法提出了多变量系统的行特征函数的设计新思想,实现等价系统的动态解耦,使闭环控制系统的传递函数矩阵为正规矩阵,达到鲁棒H∞最优稳定;进一步,通过对等价解耦控制系统应用l∞最优控制方法,又能使原闭环控制系统获得最优时域指标．通过在某纸机3种定量和水分控制系统中的在线应用,验证了数字控制器的最优性与鲁棒性．     

混合控制系统及其分析与设计方法

混合控制系统是指那些由实时产了系统和实时数值反馈子系统组成的系统，这类系统的特点是事件变量和时间变量的演化在不同系统内并行，实时地进行，本文基于对混合控制系统以往研究框架的分析，给出了混合控制系统的一个新框架，并提出了混合动态系统的分析和设计方法，混合控制系统的包括系统性能指标的分解，决策子系统的设计和实时数值反馈子系统的设计，其分析则分为离散时间域和离散事件域分析，文中采用了煤气炉系统作为例子说     

一种预测优化解耦补偿器的研究设计

提出一种通过对象输出预测实现对角优化解耦的补偿器设计方法,给出了该补偿器的解耦算式.此预测优化解耦补偿器有别于传统的动态或静态解耦补偿方法,适用于具有非最小相位特性的众多多变量系统的解耦补偿,具有较好的稳定性和可实现性.同时给出了仿真实验结果.     

最佳传递函数矩阵及其鲁棒补偿器的设计

本文利用频域法讨论了多变量线性定常系统的线牲二次型最优控制问题,导出了最佳传递函数矩阵。并且给出了实现某些典型输入下的最佳传递函数矩阵的鲁棒补偿器的设计方法。     

矩阵式LED远光灯智能辅助控制系统

针对现有汽车远光灯需要司机通过自身对路况的判断来完成手动操作，从而可能造成行车时因违规使用车灯而发生交通事故的问题，完成了基于不同路况和周围环境自动调节远光灯照射方式的矩阵式LED远光灯智能辅助控制系统的设计与实现。首先，根据车辆行驶特点及相关交通法规，针对不同的车前路况，提出矩阵式LED远光灯辅助系统的智能控制策略；然后，对系统的软硬件进行设计与实现，硬件部分主要包括主控制器模块、LED电源驱动模块以及矩阵开关控制模块的选型与电路设计，软件部分主要包括驱动电路控制、矩阵开关控制以及智能控制策略等功能模块；最后，在实验室环境下通过搭建完整的实验系统进行了功能测试。实验测试结果表明，所提方法控制结果准确、实时性好、可靠性高、易于实现，达到了预期目标。     

基于自学习控制算法优化软件测试用例的研究

研究了软件参数变化条件下,在回归测试中以最快速度修复软件缺陷为目标的软件优化问题,将软件测试过程转化为一个时变系统控制过程,给出了软件测试状态转移矩阵模型。运用学习控制方法,通过二维变因子自学习策略获得软件测试最优测试用例,优化软件测试。仿真结果表明,给出的学习策略优于随机测试和马尔可夫控制策略,对应地检测与排除同样软件缺陷,该控制策略能显著减少回归测试次数,降低测试成本。     

动态矩阵控制在水箱液位控制系统中的应用

以水箱作为实验对象,采用动态矩阵控制的截断误差校正算法来实现对液位的定值控制。将动态矩阵控制算法在MATLAB中用Simulink建立模型,通过网络远程下载到网络化控制器中执行,对水箱液位进行实时控制,同时由监控组态软件远程监控和管理,及实验室的网络视频服务器远程监控现场情况。双容实验控制效果较为理想,在工作点附近可以较快而平稳地达到设定值。     

基于粗糙集的软件项目风险管理研究

软件项目的复杂性导致软件风险涉及的数据具有很大的不确定性和模糊性。由此基于粗糙集理论,分析了软件项目风险管理的历史数据:利用等价类和分辨矩阵等概念提出软件项目风险分析系统,在此基础上给出了两个风险因子的相关性系数以及不可分辨矩阵的计算方法。此项工作能为风险控制提供策略,有助于发现风险管理活动中的薄弱环节,达到改进过程的目的。     

一种舰载指控系统构件集成测试方法

基于构件的软件开发方法强调基于构件的组合装配以快速搭建应用系统,因此针对此类系统的多个构件组合后的集成测试技术尤为重要。文章针对舰载指控系统构件的特点,给出了构件依赖关系矩阵的定义和生成方法,提出了一种基于依赖关系矩阵的舰载指控系统构件集成测试方法。     

Numerical linear algebra aspects of control design computations

The interplay between recent results and methodologies in numerical linear algebra and mathematical software and their application to problems arising in systems, control, and estimation theory is discussed. The impact of finite precision, finite range arithmetic [including the implications of the proposed IEEE floating point standard(s)] on control design computations is illustrated with numerous examples as are pertinent remarks concerning numerical stability and conditioning. Basic tools from numerical linear algebra such as linear equations, linear least squares, eigenproblems, generalized eigenproblems, and singular value decomposition are then outlined. A selected list of applications of the basic tools then follows including algorithms for solution of problems such as matrix exponentials, frequency response, system balancing, and matrix Riccati equations. The implementation of such algorithms as robust mathematical software is then discussed. A number of issues are addressed including characteristics of reliable mathematical software, availability and evaluation, language implications (Fortran, Ada, etc.), and the overall role of mathematical software as a component of computer-aided control system design.     

脉冲切换系统的鲁棒H∞动态输出反馈控制

考虑了脉冲切换系统的鲁棒H∞控制问题.该系统的状态矩阵和控制矩阵都有不确定性和扰动.利用线性矩阵不等式(LMI)、H∞控制理论、Lyapunov函数和变量替换方法,对这类系统给出了鲁棒稳定且具有γ鲁棒性能的充分条件.然后,使用MATLAB软件设计出H∞鲁棒动态输出反馈控制器和脉冲控制矩阵.最后通过一个仿真算例验证了文中结论的有效性.     

一类脉冲随机混杂系统的鲁棒H无穷控制

本文研究具有外在扰动的脉冲Markov切换线性随机系统的鲁棒H无穷控制问题,分别从系统的鲁棒稳定性及鲁棒性能两方面进行分析,首先,利用多Lyapunov函数法对系统的稳定性进行分析,给出了系统鲁棒依概率稳定的充分条件,进一步,运用线性矩阵不等式(LMI)法对系统的鲁棒性能进行分析,给出相应的状态反馈增益矩阵和脉冲控制增益矩阵的求解方法,在此基础上得出了一个鲁棒H无穷控制律,并提出了一套基于Matlab软件的鲁棒控制器的设计方法。最后,数值算例说明所设计方法的有效性。     

基于层次分析法的控制系统性能评估

层次分析法是一种定性和定量相结合的分析方法,也是一种对系统进行性能评估的量化工具。利用MATLAB开发基于层次分析法的控制系统性能评估软件,用树形结构描述性能指标体系,编写"添加节点"、"删除节点"、"设置下层指标"等函数来建立性能指标体系,选择指数标度法确定判断矩阵的量化数值,利用Matlab矩阵运算功能计算出各个指标的相对权重。该软件允许用户自主构建控制系统性能指标体系、自定义判断矩阵并计算各个指标的权值,具有通用性强、界面简洁、使用方便等优点,具有良好的工程实用价值。     

基于可达矩阵的软件体系结构演化波及效应分析

构造性和演化性是软件的两个基本特性.软件演化由一系列复杂的变化活动组成.软件演化的复杂性决定了对软件演化的研究首先应从宏观层面入手.软件体系结构SA作为软件的蓝图和支撑骨架,为人们宏观把握软件的整体结构和软件演化提供了一条有效的途径.描述了SA的构件--连接件模型,建立了SA关系矩阵和可达矩阵,凭借矩阵变换与运算对SA演化中的波及效应进行了深入的分析和量化界定;并对演化中的构件删除、增加和修改以及构件的合并与分解等变化活动所引起的各种波及效应给予了阐述;同时,给出了构件在SA中贡献大小相对量的计算方法.为SA演化的管理、控制、利用和评价提供了可靠的依据,并为基于矩阵变换的SA演化的计算机自动处理奠定了基础.