Networked Control Systems: A Survey of Trends and Techniques

Networked control systems are spatially distributed systems in which the communication between sensors, actuators,and controllers occurs through a shared band-limited digital communication network. Several advantages of the network architectures include reduced system wiring, plug and play devices,increased system agility, and ease of system diagnosis and maintenance. Consequently, networked control is the current trend for industrial automation and has ever-increasing applications in a wide range of areas, such as smart grids, manufacturing systems,process control, automobiles, automated highway systems, and unmanned aerial vehicles. The modelling, analysis, and control of networked control systems have received considerable attention in the last two decades. The ‘control over networks’ is one of the key research directions for networked control systems. This paper aims at presenting a survey of trends and techniques in networked control systems from the perspective of ‘control over networks’, providing a snapshot of five control issues: sampled-data control, quantization control, networked control, event-triggered control, and security control. Some challenging issues are suggested to direct the future research.     

线性模糊PID控制器的设计与分析

基于模糊语言控制规则描述的模糊控制,已成功地用于工业过程控制并具有广泛的应用前景。用模糊线性PID控制器的数学等效式在MATLAB Simulink和Floulib工具帮助下用Mamdani方法对一阶控制对象进行二维PID模糊控制仿真实验,理论分析与实验证明采用模棚线性PID控制方法比传统的PID控制方法在应用上简便、清晰,具有一定的实用价值。     

智能厂房温湿度控制系统

本文分析了厂房温度湿度控制系统与一般建筑物空调系统的区别，指出一般空调控制方法不适合厂房温湿度控制，提出了一种智能温湿度控制方法，在不同控制阶段分别选用开关控制，模糊控制和智能ＰＩＤ控制，收到了多变量协调控制响应速度快，超调小，抗扰能力强的效果。     

基于变控制律方法的智能控制器在空调监控系统中的应用

介绍了一种采用变控制律的新型智能控制器在厂房空调中央监控系统中的应用 ,以取代采用单一 PID控制律的传统空调系统控制器。该系统应用集散控制 ,控制器以 PID控制为基础 ,结合 Fuzzy控制及 Bang-Bang控制技术 ,构成变控制律结构。将该控制器应用于恒温恒湿空气调节中央监控系统控制后 ,可具有控制精度高、响应速度快、对干扰不敏感等优点 ,取得良好的控制效果     

现代控制理论在火电厂热工过程控制中的应用

控制理论和计算机技术的发展,大大促进了过程控制技术的提高,现代控制理论正在火电厂热工过程控制中得到实际应用.本文概述了最优控制、预测控制、状态反馈控制、不确定性控制等在火电厂热工过程控制中的研究和应用现状,并对今后的发展方向作了简单的预测.     

车用汽油发动机电子控制系统研究现状与展望

发动机电子控制系统是高性能、高可靠性发动机开发的核心研究内容,是保证发动机动力性、经济性和排放性的重要因素之一.针对车用汽油发动机,本文首先分析了典型的车用汽油发动机电子控制系统结构,然后围绕电子节气门控制系统、燃油喷射控制系统、点火控制系统、空燃比控制系统、怠速控制系统、涡轮增压控制系统、爆震检测与控制系统以及汽油机先进燃烧模式控制这8项关键问题展开论述,并着重介绍了近年来国内外的研究内容和研究成果.最后对车用汽油发动机电子控制系统的发展前景和发展方向进行了展望.     

可实现多种控制目标的模型预测控制新算法

模型预测控制(MPC)采用集中控制的策略,主要应用于多输入多输出(MIMO)复杂过程的工艺对象.工艺过程对不同的控制变量,往往有不同的控制要求,如定值控制、区间控制或单边控制.当前的控制算法未考虑单边控制功能,而且形式繁琐、求解不便.为此,本文采用目标规划的思想,提出具有线性规划形式并且可实现多目标的模型预测控制新算法.将新算法用于多个典型过程对象,证实算法不仅能够控制常规目标,而且能够解决单边控制问题,实现了真正的多目标控制.     

液压釜温度自适应预测控制

详细介绍了液压釜温度系统自适应控制方案、误差分析及实际应用调试情况.应用 全系数自适应控制理论及模型预测控制原理设计了一种新的自适应预测控制方案,并给出了 控制算法的稳定性证明及闭环系统稳态误差和动态特性分析.实际应用表明,该方法对建模 误差、系统延时及测量噪声具有较好的鲁棒性.     

Conceptual design of a shop floor control system from IDEF0

An approach for designing a shop floor control system is proposed in this paper. In this approach, the IDEF₀ model, Biemans' model, and the Phillips' CAM model are three major technologies used for determining the control request, control classification, and the control allocation. This approach has further been applied to propose a real shop floor control system in Taiwan, whose discussion is presented at the end.     

Combined internal model and inferential control of a distillation column via closed-loop identification

A procedure for designing distillation control systems with spe cified nominal properties is presented. The desired behaviour of the control system for both setpoint changes and disturbances in the feed flow rate and the feed composition can be specified. Both types of specifications can be handled because the disturbances can be inferred from the behaviour of the inventory control system. The control system is realized as a combined internal model and inferential control (CIMIC) system. A disturbance rejecting and decoupling (DRD) control structure is obtained as a special case. The performance of the control system is demonstrated experimentally on a pilot-scale distillation column. For comparison, experiments with pure internal model control (IMC) are also illustrated. A preliminary model of the distillation column was determined from step tests carried out in open-loop operation, but the final model used in the control system designs was obtained via a control-relevant closed-loop identification.     

粗轧控制系统的设计与应用

结合生产实际,对粗轧控制系统进行综合设计。介绍粗轧控制系统的结构,以及粗轧核心APC控制、粗轧RAWC控制和带钢SSC控制的控制思想并给出相应控制算法。     

Delphi自定义控件设计

通过一个实例程序,系统、详尽地讲解了如何设计Delphi的自定义控件。该控件代码技术难度不高,旨在说明Delphi控件的设计方法,包括自定义控件创建向导、代码设计、图标设计及控件发布。     

预测-PID串级控制及其应用

本文将串级控制结构与预测控制算法相结合,提出一种预测-PID串级控制策略,讨论了设计要点,并通过仿真试验说明,这一控制策略既保持了原来预测控制的强鲁棒性和跟踪性能,又具有足够的抗干扰性。文章最后还给出了这一方案在某合成氨厂的控制效果。     

仿人智能推理与控制器的实现

用计算机来模拟人的控制思维,主要是模拟人的形象直觉推理控制思维和抽象逻辑推理控制思维。文献犤1犦依据仿人智能控制的特点,提出了仿人智能推理与控制器模型。该文以单输入单输出系统为例,分析了该模型在实际控制系统中的实现原理与结构。该结构具有智能性、可实现性和稳定性的特点,在实际控制系统中取得了较好的控制效果,初步实现了仿人智能控制。     

预测－PID 串级控制及其在锅炉液位系统中的应用

本文将串级控制与广义预测控制相结合，应用于工业锅炉液位的控制系统。实际运行结果显示了这种控制结构的强鲁棒性和抗干扰能力。     

液压釜温度自适应预测控制

详细介绍了液压釜温度系统自适应控制方案、误差分析及实际应用调试情况．应用全系数自适应控制理论及模型预测控制原理设计了一种新的自适应预测控制方案,并给出了控制算法的稳定性证明及闭环系统稳态误差和动态特性分析．实际应用表明,该方法对建模误差、系统延时及测量噪声具有较好的鲁棒性．     

自适应PID切换控制在烧结自动配料系统中的应用

提出一个自适应控制器和一个传统PID控制器相互切换的控制方案,仿真结果表明,该算法辨识精度高,控制性能优、跟踪能力强,是一种简便有效的控制方法,同时该算法应用于烧结过程的自动化控制中,取得了较好的应用效果。     

吊车防摆技术的研究

本文介绍了为消除吊车在吊运货物时引起的摆动进行的实验研究。实验方法都有各自的优缺点和所适用的场所、环境。证明了最优调节器防摆、模糊控制防摆和自适应防摆等都有良好的防摆效果。     

NONLINEAR OPTIMAL CONTROL: A CONTROL LYAPUNOV FUNCTION AND RECEDING HORIZON PERSPECTIVE

Two well known approaches to nonlinear control involve the use of control Lyapunov functions (CLFs) and receding horizon control (RHC), also known as model predictive control (MPC). The on-line Euler-Lagrange computation of receding horizon control is naturally viewed in terms of optimal control, whereas researchers in CLF methods have emphasized such notions as inverse optimality. We focus on a CLF variation of Sontag's formula, which also results from a special choice of parameters in the so-called pointwise minnorm formulation. Viewed this way, CLF methods have direct connections with the Hamilton-Jacobi-Bellman formulation of optimal control. A single example is used to illustrate the various limitations of each approach. Finally, we contrast the CLF and receding horizon points of view, arguing that their strengths are complementary and suggestive of new ideas and opportunities for control design. The presentation is tutorial, emphasizing concepts and connections over details and technicalities.     

广义系统的控制与应用综述

介绍了广义系统的基本思想及近年来的发展方向，讨论了广义系统的经济控制、分散控制、鲁棒控制、网络控制，探讨了其在控制工程中的应用，并结合其应用背景给出了广义系统在控制工程中的应用实例。