A model-predictive hypnosis control system under total intravenous anesthesia

In ambulatory surgery, anesthetic drugs must be administered at a suitable rate to prevent adverse reactions after discharge from the hospital. To realize more appropriate anesthesia, we have developed a hypnosis control system, which administers propofol as an anesthetic drug to regulate the bispectral index (BIS), an electroencephalography (EEG)-derived index reflecting the hypnosis of a patient. This system consists of three functions: 1) a feedback controller using a model-predictive control method, which can adequately accommodate the effects of time delays; 2) a parameter estimation function of individual differences; and 3) a risk control function for preventing undesirable states such as drug overinfusion or intraoperative arousal. With the approval of the ethics committee of our institute, 79 clinical trials took place since July 2002. The results show that our system can reduce the total amount of propofol infusion and maintain the BIS more accurately than anesthesiologist's manual adjustment.     

基于非线性滤波器的FBG解调系统的研究

传统的光纤Bragg光栅(FBG)滤波解调系统解调精度 较低,且线性滤波器的滤波曲线不是严格 的线性。从理论推导了基于线性滤波器的解调系统中滤波光和直接探测光光功率的比 值和滤波器的 透过率函数成正比。而传统的线性滤波解调方法过于理想化,为了修正这一问题,根据理论 推导对波长和 比值的关系按非线性滤波解调处理。实验结果表明,非线性解调 系统的温度解调精度高于线性解调系统,一定程度上提高了解调系统的精度。而且线性滤波 器的FBG解调 系统中几乎全部采用实际波长进行解调,本文在非线性滤波解调系统中引入虚拟波长的概念 ,对基于线性 滤波系统或非线性滤波系统的FBG系统进行解调,从而可以不用对实际波长的变化进行标定 而直接解调出FBG所处环境温度的变化。     

基于不确定非线性智能电网感知网络控制系统方法研究

针对传统的不确定时滞的鲁棒控制系统不能满足现代电力系统发展的需求,提出一种基于不确定非线性智能电网感知云网络化控制识别方法。使用传统的数据值和基于电力网络到网络系统模型作为电力感知网络到网络模型的电力云网络,控制数据优化使用电源感知网络,而不是利用控制节点的预测值,突破了鲁棒控制的不确定时滞系统的控制效果。运用感知模型中的正向云算法修正加权系数,仿真实验证明,该识别方法能够很好地优化传统的不确定时滞鲁棒控制电力系统,具有良好的适应性和鲁棒控制性,进一步提高了智能电网传感云网络控制的各项性能指标。     

基于FPGA ARM的智能图像门控系统

提出了一种基于图像的智能门控系统,成功改善了传统智能门控系统控制范围小、灵敏度低的缺点。系统采用FPGA+ARM双控制器的硬件结构,实现了系统的小型化和实时性。FPGA控制摄像头采集图像数据,并进行灰度预处理,通过2片SRAM乒乓操作实时缓存图像数据,采用总线的方式与ARM嵌入式系统进行通信,并通过移植OpenCV实现图像门控算法。实验结果表明该系统的准确率达到96%。     

An advanced engine thermal management system: nonlinear control and test

Internal combustion engine thermal management system functionality can be enhanced through the introduction of smart thermostat valves and variable speed electric pumps and fans. The traditional automotive cooling system components include a wax based thermostat valve and crankshaft driven water pump. However, servo-motor driven valves, pumps, and fans can better regulate the engine's coolant fluid flow to realize fuel economy gains and tailpipe emission reductions. To study these cooling system actuators, with accompanying nonlinear control strategy, a scale experimental system has been fabricated which features a smart valve, electric coolant pump, radiator with electric fan, and immersion heater. In this paper, mathematical models will be presented to describe the system's behavior. A nonlinear controller will then be designed for transient temperature tracking. Representative experimental results are presented and discussed to demonstrate the smart valve's operation in maintaining the temperature within a neighborhood of the target value for various scenarios including highway mode, full power with load disturbance, and quick heat.     

一种智能交通系统的自适应拥塞控制方法

针对突发性车流量自适应调整主通道流量控制,提出多相位路口实时的自适应拥塞控制算法,提高系统管理算法在突发性车流状况中的适应能力,以两种信息通道实现车流队列管理的控制与学习功能,并结合参考模型机制实现模糊反向推理算法。仿真实验结果表明,该控制方案能改善实际交通状况,控制效果优于定时控制的方法,提高平面交通路口的通行能力50%以上。     

基于光纤的远程IO端口控制系统

介绍了一种基于光纤的远程IO端口控制系统,通过将光纤、以太网与嵌入式系统结合,采用VB6.0上位机软件实现远程通讯测试,提出了一种远程控制IO端口数据双向传输的解决方案。本系统以单片机MCF5223X系列芯片为主控模块的核心,从IO端口采集数据后由光纤传输至远端主机,远端主机通过VB6.0分析处理数据,使得远端主机与IO端口数据实时双向传输,实现远程控制IO端口的功能。本文给出了系统结构图和软件测试通讯图。     

基于可编程逻辑控制器的酸液液位控制系统

在建立酸液液位控制模型的基础上,设计并实现了基于西门子逻辑可编程控制器Logo!的酸液液位控制系统,利用电磁阀和液位传感器,实现了对酸液液位的自动控制。该系统在某铁矿选矿车间投入使用后取得了良好的效果,在减少对人体伤害的同时,提高了劳动生产率,节约了生产成本。     

基于卫星导航定位系统自适应抗干扰控制

在全球卫星导航系统抗干扰问题的研究中,自适应波束形成技术很好地解决了与信号不同来向的干扰的抑制问题。但对与信号同向的窄带干扰抑制程度不够,同时会滤除部分导航信号。针对以上问题,提出了一种改进的自适应波束干扰抑制算法。首先,通过级联IIR格型陷波器预测并抑制与信号同向的窄带干扰,然后,利用基于直接数据域自适应波束形成技术抑制剩余的宽带干扰。该改进算法能够有效的滤除窄带和宽带干扰,提升卫星导航系统的抗干扰性能,并在实际卫星通信应用中更具处理的实时性。最后,通过仿真实验证明了该算法的可行性。     

CHAOTIC CONTROL OF NONLINEAR SYSTEMS BASED ON IMPROVED CORRELATIVITY

Chaotic sequences are basically ergodic random esquences.By improving correlativity of a chaotic signal,the chaotic dynamic system can be controlled to converge to its equilibrium point and,more significantly,to its multi-periodic orbits.Mathematical theory analysis is carried out and some computer simulation results are provided to support such controllability of the chaotic Henon system and the discrete coupled map lattice.     

基于改善相关性的混沌控制

通过改善混沌信号的相关性,离散混沌系统能以较快的速度收敛到它的平衡点或多周期轨道,文中给出了数学分析,和以Henon和耦合映象格子为例的仿真实验.     

基于非线性控制方法的AQM算法

首先利用非线性控制方法中的积分反步法设计了一种AQM算法,接着使用非线性控制方法中的模糊滑模变结构控制方法进行AQM算法的设计.仿真结果表明,与积分反步法相比,基于模糊滑模变结构控制的AQM算法性能上优于基于积分反步法的AQM算法.与基于线性控制方法的PID控制方法相比,基于积分反步法的AQM算法性能上优于基于PID控制的AQM算法.     

基于TRICON控制系统防喘振控制算法

喘振是造成压缩机损坏的重要原因,在此针对某厂70万吨/年烯烃项目,根据丙烯工艺流程,设计了一套压缩机的防喘振控制系统。该控制系统以TRIEW软件为人机界面,利用TRICON独有的防喘振控制软件包,将喘振PID控制、喘振超驰、手动控制算法相结合,通过喘振PID参数的在线优化,有效地实现了压缩机的防喘振控制,现场实际运行结果表明了该系统的稳定性和可靠性,同时,验证了该喘振控制算法的有效性。     

Disturbance observer based control for nonlinear systems

This work presents a general framework for nonlinear systems subject to disturbances using disturbance observer based control (DOBC) techniques. A two-stage design procedure to improve disturbance attenuation ability of current linear/nonlinear controllers is proposed where the disturbance observer design is separated from the controller design. To facilitate this concept, a nonlinear disturbance observer is developed for disturbances generated by an exogenous system, and global exponential stability is established under certain condition. Furthermore, semiglobal stability condition of the composite controller consisting of a nonlinear controller and the nonlinear disturbance observer is established. The developed method is illustrated by the application to control of a two-link robotic manipulator.     

基于MCS-pci卡的激光雷达数据采集系统

设计并实现了基于MCS-pci卡的激光雷达数据采集系统.该系统以MCS-pci卡作为光子计数器,以Visual C 语言编写控制程序,实时存储回波数据到控制电脑中,实现了激光雷达的硬件控制和对观测数据的实时采集控制,使数据传输的速率大大提高,并可支持时间分辨率更高的系统配置.经验证,该系统工作稳定可靠,已使用在对武汉上空气溶胶的观测中,采集到的气溶胶数据的反演结果正常.     

基于Kinect的机器人控制系统

设计一款可以通过人体动作对机器人进行控制的机器人控制系统。该系统由主机和从机两部分组成,通过Kinect体感传感器采集人体动作信息,在主机中进行图像处理解析出相应的人体动作,然后通过无线传输单元向机器人发送相应的控制指令,控制机器人做出响应,完成相应的一套动作或对人体动作进行实时模仿。制作的机器人样机运行良好,能够根据人体左右手的动作和语音命令,做出正确的响应。     

基于PIC18F6527的电磁继电器控制系统

为了实现电磁继电器的实时开关控制,确保人员安全和系统的可靠性,设计了根据倾角传感器的输出电压,以PIC18F6527为核心的继电器智能控制系统,并给出了硬件电路图,程序流程框图和部分源程序.该智能控制系统结构简单,可靠性高,在液压系统的电磁阀控制、电机控制等过程中具有很高的实用价值.     

基于FPGA的石油测井控制系统

针对石油测井仪器须将地下传感器发送的不同数量级信号进行识别并恢复原始数值,从而方便地面分析地下情况,本文介绍了一种基于FPGA和DSP的石油测井控制系统的软硬件设计与实现的新方法,采用FPGA芯片EP1C6T144C8进行主要时序控制,DSP做算法运算,不依靠GPIO而用数据总线来控制放大模式位。调试以及现场试验结果表明,该系统能够准确的实现对整支测井仪器的控制,并且恢复原始数据。