新一代复杂控制系统框架结构理论研究

对复杂控制系统的分析,其实质是对复杂控制系统的动态性能进行研究并给出综合性的评价。本文从复杂适应系统(Complex Adaptive System,CAS)理论和智能控制未来的新的控制思想得到启示,提出了复杂控制系统的新一代框架结构理论,通过分析说明,本理论在解决复杂控制系统的诸多控制问题上具有很大的优越性。     

复杂系统中的可拓力

随着经济和科技的发展,各种问题已经日趋复杂化,这些问题相互作用形成了复杂系统.我们需要应用可拓学的方法对相应的复杂系统进行研究和讨论.本文在已提出处理开放复杂巨系统的四种方法的理论基础之上,简要介绍复杂大系统中的可拓力及其表示形式,着重描述研究复杂系统所受的可拓力的基本定律.同时对可拓力的基本定律在复杂大系统中的应用做相应的讨论.最后对可拓力学在今后复杂系统的研究中的应用和可拓力学与复杂系统的模式识别的关系的发展前景作以展望.     

JIM技术在分布式控制系统中的应用展望

本文首先介绍了ABB公司的新一代分布式控制系AdvantOCS的系统结构,并结合SUN公司的基于JA-VA的最新JINI自由网络技术,对分布式控制系统的未来发展作一展望.     

复杂系统的定性建模和定性控制综述

综述了复杂系统的定性建模和定性控制．首先阐述了定性建模的理论背景,讨论了 主要的定性建模研究方法及定性模型特性;接着介绍了定性控制的研究进展,对定性控制方 法进行了分类研究,探讨了定性控制器的设计及定性控制系统性能;最后就复杂系统的定性 建模和定性控制研究发展进行了评述．     

基于CAS理论的多Agent建模仿真方法研究进展

基于复杂适应系统CAS理论的多Agent建模仿真是近年来复杂系统领域的一个研究热点.本文在简单介绍CAS理论的基础上对基于CAS理论的多Agent建模仿真方法的主要研究内容和研究现状进行分类和描述,最后对该研究领域存在的主要问题和发展趋势进行了分析和总结.     

满足复杂要求的机器人最优巡回控制系统设计与实现

本文结合线性时序逻辑理论与模糊控制方法,设计并实现了一种满足复杂任务需求的移动机器人巡回控制系统,它既能够针对复杂时序任务进行路径规划,又能够对机器人进行模糊控制实现路径跟踪.首先,基于线性时序逻辑理论,确定能够满足复杂巡回任务需求的全局最优路径.接着,根据所获得的最优路径,采用模糊控制方法设计轨迹跟踪控制器,使其通过实时位姿反馈对机器人进行路径跟踪控制.仿真结果验证了移动机器人巡回控制系统的有效性.最后,基于E-Puck移动机器人构建了能够满足复杂任务需求的移动机器人巡回控制实验系统.基于所提出的最优巡回路径规划算法和模糊控制器设计方法,通过图像处理、数据通信、算法加载等软件模块的实现完成了满足复杂任务需求的移动机器人巡回控制.     

镇定网络化线性系统的数据率定理

传统控制理论研究如何利用反馈信息实现控制目标,且通常假定通信链路的物理局限性对控制系统没有显著影响.通信理论研究如何将信息从信道的一端可靠地传输到另一端,但忽略传输信息的具体用途.因此,控制和通信在过去是两门相对独立发展的学科.网络化控制系统的涌现促使研究者综合利用控制和通信理论来刻画反馈通信网络对控制系统的影响.本文回顾了基于数字通信网络的离散线性系统的可镇定性问题.特别地,基于信息理论的控制方法,讨论了镇定网络化线性系统所需的最低通信数据率问题.结果表明,最低数据率本质上取决于开环系统的拓扑熵率.     

基于嵌入式的V型滤池控制系统的设计

在以沉淀、过滤为主要工艺段的城市地表水处理中,过滤显得更为复杂和重要;对V型滤池控制系统设备进行研究开发,对于提升过滤的控制功能和水平具有很大的理论研究和工程实践意义;文章研究了嵌入式PC104系统及PLC控制器并将其应用于城市地表水处理的V型滤池控制系统中;对水处理控制系统进行改造,完成了V型滤池的工艺控制和现场人机界面,并且实现了上下层的通讯.经测试证明,系统具有很高的可靠性和实时性,能够很好地满足水处理工艺要求.     

磁场控制下的电子自旋量子系统参数辨识

了解量子控制系统的性能参数是设计精确控制器的基础. 为解决这一问题, 本文基于量子过程层析, 提出了辨识量子控制系统参数的方法, 设计了以电子自旋磁场控制系统为对象的具体实验方案, 并利用计算机仿真技术对其进行了模拟. 仿真结果表明, 辨识得到的量子控制系统参数与理论值较为吻合, 达到了预定的准确度指标. 结合理论分析和仿真结果可知, 利用量子过程层析可以有效实现量子控制系统的参数辨识.     

刍议智能控制理论的发展及应用

智能控制理论是一种新型的控制理论,智能控制系统被广泛地应用于工业生产的各个领域。面对高度复杂和高度不确定性的被控系统,智能控制理论强调决策和规划,智能控制理论还处在发展阶段,面临着许多问题需要突破。本文主要叙述了控制理论的基本内容,介绍了智能控制理论在行业中的应用现状,对智能控制系统的研究趋势做了分析和展望。智能控制理论是一种新型的控制理论,智能控制系统被广泛地应用于工业生产的各个领域。面对高度复杂和高度不确定性的被控系统,智能控制理论强调决策和规划,智能控制理论还处在发展阶段,面临着许多问题需要突破。本文主要叙述了控制理论的基本内容,介绍了智能控制理论在行业中的应用现状,对智能控制系统的研究趋势做了分析和展望。     

基于卡尔曼滤波的液压主动悬架控制研究

汽车的液压主动悬架系统在控制过程中不可避免的受到噪声的影响。应用卡尔曼滤波对系统的状态向量做最优估计,并应用到系统的全状态反馈控制中,可以有效的提高系统的鲁棒性。文章给出了卡尔曼滤波的应用条件,对单一LQR调节器系统和基于LQG理论的调节器系统做了仿真对比。在LQR调节器系统中前置卡尔曼滤波,能得到更好的振动控制效果。     

两个分数阶复杂动态网络的函数投影同步

复杂网络的同步问题是复杂网络研究的热点之一, 本文研究了两个分数阶复杂网络间的函数投影同步问题.分别针对网络模型参数已知和参数未知两种情况, 利用自适应控制技术和分数阶系统稳定性理论, 设计自适应控制器, 使两个分数阶复杂动态网络实现函数投影同步.最后利用数值仿真验证所提出方法的有效性.     

思维模拟在复杂工业过程建模中应用的综述

复杂工业过程控制是控制科学界的前沿，由于其背景复杂性、控制对象可变性，至今 在实际工程甚至理论上尚待取得实质性进展，因此，在复杂环境和任务下的工业过程正在走 逐步智能化的道路．在这一智能化进程中，有三大智能模拟：逻辑思维模拟、大脑结构模拟 和人工免疫模拟．本文试图从模糊系统理论和可拓学两方面进行讨论，详细地评述了思维模 拟在复杂工业过程中应用的发展现状，并对其未来提出展望．     

代数智能辅导系统的开发

描述了代数知能辅导系统(AITS)的模型和开发过程，指出了系统设计的复杂度以及其中开发的难点和重点，利用分类与抽象的思想，依据客观成熟问题自动处理技术解决了在开发代数智能辅导系统中遇到的主要问题     

Complex Modified Projective Synchronization for Fractional-order Chaotic Complex Systems

The aim of this paper is to study complex modified projective synchronization (CMPS) between fractional-order chaotic nonlinear systems with incommensurate orders. Based on the stability theory of incommensurate fractional-order systems and active control method, control laws are derived to achieve CMPS in three situations including fractional-order complex Lorenz system driving fractional-order complex Chen system, fractional-order real Rössler system driving fractional-order complex Chen system, and fractional-order complex Lorenz system driving fractional-order real Lü system. Numerical simulations confirm the validity and feasibility of the analytical method.     

Efficient nonparametric identification for high-precision motion systems: A practical comparison based on a medical X-ray system

The need for accurate knowledge of complex dynamical behavior for high-performance mechatronic systems led to the development of a vast amount of nonparametric system identification approaches over the recent years. The aim of this paper is to compare several proposed methods based on experiments on a physical complex mechanical system to bridge the gap between identification theory and practical applications in industry where basic identification approaches are often the norm. Typical practical implications such as operation under closed-loop control, multivariable coupled behavior and nonlinear effects are included in the analysis. Finally, a possible approach for fast and reliable identification is illustrated based on measurement results of an interventional medical X-ray system.     

主动式太阳能追日系统设计

摘要：设计一种主动式太阳能追日系统。通过对太阳运行轨迹理论的分析和研究,确定了追日系统的天文算法公式,以保证系统的跟踪精度。在此基础上,针对追日系统的控制原理,提出了系统的控制方案,阐述了控制系统硬件电路的设计过程和软件平台的操作。经验证,设计的主动式太阳能追日系统的性能指标完全满足应用要求,运行稳定可靠,能适应各种复杂环境。     

Fuzzy control of complex systems

 One of the biggest challenges of any control paradigm is being able to handle large complex systems. A system may be called large-scale or complex, here, if its dimension (order) is so high and its model (if available) is nonlinear, interconnected with uncertain information flow such that classical techniques of control theory cannot easily handle the system. From a control theoretical point of view, fuzzy logic has been intermixed with all the important aspects of systems theory - modeling, identification, analysis, stability, synthesis, filtering, and estimation. However, the application of fuzzy control to large-scale complex systems is not a trivial task by any means. For such systems the size of the rule base in a typical fuzzy control architecture will be nearly infinite. In this paper an attempt is made to break some new ground on the applications of fuzzy control to complex systems. A new rule base reduction approach is suggested to manage large inference engines. Notions of rule hierarchy and sensor data fusion are introduced and combined to achieve system’s goals. The technique has been implemented on an SGS Thomson W.A.R.P. chip for an inverted pendulum with wine-balancing application.     

泛论控制工程对控制理论的需求

从控制理论的内容上将控制理论分为模型控制论和工程控制论,并且阐述了两者的关系;讨论了反馈控制系统对控制理论的需求,从目标函数的多少、控制策略集的大小以及控制策略的求取三方面研究反馈控制系统对控制理论的要求;研究了自动化对控制理论的需求。为了解决此课题,从扩展目标函数入手,给出复杂控制系统的概念,并且给出了复杂系统控制理论的主要内涵,展望了复杂控制系统控制理论的意义。     

采用LMI的鲁棒预测控制综合方法

本文简单叙述了线性矩阵不等式（LMI）在控制理论中应用的历史,重点介绍了LMI的原理及其在鲁棒预测控制综合方法中应用的一种新方法,举例说明了如何在预测控制综合方法中应用LMI。本文可作为在鲁棒预测控制中应用LMI和用微机实现鲁棒预测控制算法的参考。