用数据采集卡的数字通道控制外部电路

数据采集卡的数字信号通道具有输入输出功能,在做信号采集时输出的控制信号会被重置。外部设备或电路有控制信号存储功能时,可以直接用数字信号通道以并行或串行模式来控制。外部设备或电路没有控制信号存储功能时,需要外部设置控制信号保持电路,以便数据采集卡转而控制其他外设或电路,或转入数据采集模式。J-K触发器或D触发器可以用来保持控制信号,可以方便、有效地控制AD9850信号发生器模块、L298马达控制模块以及用USBee Dx-Pro数据采集卡实现的虚拟示波器外部增益程控电路。     

假肢控制命令识别的优化研究

研究假肢的优化控制问题.针对假肢控制动作是通过对脑部发出的控制命令信号中,单一动作特征进行识别,然后控制假肢驱动完成动作执行.如果脑部发出的控制命令信号特征不是单一的,而是包含多个特征的控制命令,会使得提取的命令特征混乱,造成假肢指令识别正确率不高的问题.为了解决上述问题,提出信号归属分类的假肢控制命令信号识别方法,通过采集多特征的控制命令信号,在识别中加入贝叶斯决策理论,运用决策思维判断多个控制命令信号的具体指令归属,完成多特征指令的准确执行.对系统进行仿真,结果表明,多特征假肢控制命令信号归属识别的正确率有了明显提高.     

双声道音频同步控制系统的电路设计与实现

一种利用双声道技术实现从语音信号中分离出控制信号的方法,以实现控制信号与语音信号的同步。     

视觉物联网下智能养老监控系统信号控制技术

传统控制技术仅适用于无信号干扰,在有其它信号干扰条件下的控制效果较差,提出了视觉物联网下智能养老监控系统信号控制技术。设计信号控制流程,并对信号进行分发处理。根据节点密度来估计信号分发情况,在视觉物联网环境下,记录并统计每个节点受到信号影响而传输延迟的时间,选择一条最短路径,作为信号分发处理方案。采用自适应联合滤波信号定位方法,将分发处理后的信号自动推算传递方向,利用影像编码器可获取信号传递位置,并对其定位所产生的误差进行适当补偿,访问区域性子模块,实现对有效信号的控制。由实验结果可知,该技术最高控制效果可达到90%,为养老监控系统信号的控制提供支持。     

窄带阻抗匹配下信号传输的偏差控制仿真

窄带信号传输偏差控制是提高信号传输速率和满足大众需求的关键技术,针对当前相关研究成果存在实现后系统运行稳定性控制效果有待优化的问题,提出基于判决反馈的窄带阻抗匹配下信号传输的偏差控制方法。通过窄带信号抽样定理,利用降低采样频率实现窄带阻抗匹配下信号采集,根据采集到的信号,考虑到偏差通常在各种干扰下产生,设计并构建双环判决反馈下自适应滤波器,在偏差控制中,设定系统含有直扩部分,抑制信号传输中的干扰,并以减少信号失真为目的,引入判决反馈电路,判决反馈系统根据传输信号码片获取干扰信号估算值,并将所得估算值当作参照输入至自适应滤波器中,利用参照信号和原始信号的直扩部分相关性减小,使判决反馈可以更好地对窄带阻抗匹配下信号传输干扰进行抑制,并减少信号失真情况,从而实现信号传输偏差控制。实验结果表明,所提方法可以很好地抑制各种干扰,实现了信号传输偏差的高效控制。     

基于物联网的高速铁轨控制故障监测方法研究

研究高速铁轨控制故障准确检测问题。在遭遇雷击的情况下,高速铁轨的电压突然增大,对高速铁轨控制故障局部信号进行干扰,造成高速铁轨控制信号突变。传统方法多采用高速铁轨控制信号的异常进行网络监控的,一旦故障信号局部突变,监测网络会发生误报警的问题。为解决上述问题,提出了一种控制故障信号物联网络的铁轨故障监测方法。通过把物联传感网络中的结点采集的控制故障信号分割为不同区间,计算不同区间的控制故障参数,利用参数校验功能实现高速铁轨控制故障监测。实验证明,方法能够避免由于雷击造成的高速铁轨控制故障信号突变的缺陷,保证了高速铁轨控制故障检测的准确率。     

家庭远程控制系统研究

文章采用以STC单片机为控制核心,通过硬件电路和软件编程设计,实现远程用户对家电的远程控制。远程用户电话信号经过振铃检测、模拟摘挂机电路后,双音多频解码芯片将电话线上的DTMF信号解码并传送到单片机,单片机控制语音芯片播放语音提示远程用户通过电话按键输入相应的电器控制信号,控制信号通过电话线送到DTMF解码被单片机识别,单片机控制继电器来控制家电。     

一种基于内分泌超短反馈机制的智能控制器

基于激素分泌调节的超短反馈机制,设计了一种智能超短反馈控制器(NUC),并给出了其具体控制算法.该NUC包括传统控制单元、超短反馈单元、信号运算单元和信号输出单元等.NUC的控制输出信号,首先经超短反馈单元传输至信号运算单元,然后信号运算单元按照激素调节分泌规律进行处理.最后,信号运算单元处理后的信号与传统控制单元的输出信号,经信号输出单元进行合并运算和输出,从而构成一种非线性控制算法.仿真结果表明,相对传统PID控制,NUC具有较好的稳定性、鲁棒性和抗干扰能力.     

基于伪周期控制信号编码的重放攻击检测

现有基于控制信号编码的信息物理系统重放攻击检测方法主要是通过判断检测函数值的大小是否超出给定阈值来实现检测,这类方法普遍存在检测率与系统控制性能损失之间的矛盾.鉴于此,提出一种基于伪周期控制信号编码的检测方法.首先,在控制信号中加入预先设计的伪周期随机编码信号,并构造与之对应的伪周期测量值补偿信号,验证当系统矩阵稳定时,补偿信号的周期性;然后,对接收到的测量值信号,利用不同补偿信号进行补偿,获得检测函数最小时对应的补偿信号在周期中的位置;最后,通过比较该补偿信号与实际控制量水印信号在周期中的位置实现对重放攻击的检测.仿真实验结果表明,采用所提出方法,只需比较采用不同补偿信号下检测函数值的相对大小,便能够在有效地检测重放攻击的同时,降低控制编码信号的方差并减小系统控制性能损失.     

水利设备控制系统延迟消除方法研究与仿真

研究减少水利设备控制信号延迟问题.排涝期水利硬件设备很容易受到淤泥阻塞,在高速过栅水流作用下,硬件运转流畅性下降,导致信号阻尼系数变大,造成设备发送的反馈信号出现滞后.传统的水利控制采用顺序线性控制,由于反馈信号阻尼系数变大、滞后性的存在,造成反馈的信号很难在时域内保持实时性,控制存在较大延迟.提出一种水利设备控制延迟预估补偿算法,在计算出水利设备控制滞后的时间后,对控制滞后造成的影响进行补偿,并且将补偿结果与初始信号进行融合处理,从而提高后续控制速度,弥补滞后性的缺陷.实验证明,延迟预估补偿方法能够提高水利设备控制的速度,有效消除控制滞后、延迟.     

Adaptive nonlinear control with partial overparametrization

The main purpose of this paper is to show that overparametrization in adaptive nonlinear control is not always a bad thing and can be intentionally introduced to achieve similar performance with less control effort. To this end, an adaptive controller with partial overparametrization is first designed to solve the regulation problem of parametric-strict-feedback form nonlinear systems by combining the design procedure in Krstic et al. (System Control Lett. 19 (1992) 177) with that in Kanellakopoulos et al. (IEEE Trans. Automat. Control 36 (1991) 1241). Then, to reduce the control effort needed by the above controller further, a modified adaptive controller is designed by introducing a reference signal and reformulating the regulation problem as a tracking problem. The simulation results show that, compared with the adaptive controller without overparametrization, the adaptive controller with partial overparametrization can achieve similar performance with less control effort, and the modified one can do the same thing with even less control effort.     

Hybrid control for speed sensorless induction motor drive

The dynamic response of a hybrid-controlled speed sensorless induction motor (IM) drive is introduced. First, an adaptive observation system, which comprises speed and flux observers, is derived on the basis of model reference adaptive system (MRAS) theory. The speed observation system is implemented using a digital signal processor (DSP) with a high sampling rate to make it possible to achieve good dynamics. Next, based on the principle of computed torque control, a computed torque controller using the estimated speed signal is developed. Moreover, to relax the requirement of the lumped uncertainty in the design of a computed torque controller, a recurrent fuzzy neural network (RFNN) uncertainty observer is utilized to adapt the lumped uncertainty online. Furthermore, based on Lyapunov stability a hybrid control system, which combines the computed torque controller, the RFNN uncertainty observer and a compensated controller, is proposed to control the rotor speed of the sensorless IM drive. The computed torque controller with RFNN uncertainty observer is the main tracking controller and the compensated controller is designed to compensate the minimum approximation error of the uncertainty observer instead of increasing the rules of the RFNN. Finally, the effectiveness of the proposed observation and control systems is verified by simulated and experimental results     

Direct adaptive fuzzy control of nonlinear strict-feedback systems

This paper focuses on adaptive fuzzy tracking control for a class of uncertain single-input /single-output nonlinear strict-feedback systems. Fuzzy logic systems are directly used to approximate unknown and desired control signals and a novel direct adaptive fuzzy tracking controller is constructed via backstepping. The proposed adaptive fuzzy controller guarantees that the output of the closed-loop system converges to a small neighborhood of the reference signal and all the signals in the closed-loop system remain bounded. A main advantage of the proposed controller is that it contains only one adaptive parameter that needs to be updated online. Finally, an example is used to show the effectiveness of the proposed approach.     

含正反馈振动主动控制系统的混合自适应控制

对于存在结构正反馈的振动主动控制系统,传统的基于有限冲击响应的自适应前馈控制器设计方法难以同时保证控制系统稳定与良好的控制性能.本文在分析正反馈对前馈控制系统影响的基础上,基于无限冲击响应控制器设计模式,提出一种结合前馈自适应控制器和反馈自适应控制器的混合自适应振动主动控制方法.其中前馈自适应控制器采用参考传感器采集到的扰动相关信号作为参考信号,反馈自适应控制器通过构建扰动的估计量作为参考信号,控制器参数更新采用Landau参数递推算法.以一典型的具有固有正反馈性质的机械振动系统为控制对象,给出了该混合自适应控制算法的详细推导过程以及稳定性和收敛性分析过程,得到了算法稳定与收敛的严格正实条件以及相应放松严格正实条件的要求.在此基础上,通过构建实时振动主动控制实验平台,针对多种振动扰动开展对比实验分析.相关实验结果验证了本文提出的混合自适应振动主动控制方法的可行性和有效性.     

一种基于80C552的九点智能控制器设计

本文提出了九点控制器设计的方法。设计了电阻炉温度控制器,控制器的设计主要包括硬件设计和软件设计。硬件设计主要有主控制模块、输入信号采集和转换模块、输出信号模块、人机接口模块等的设计。软件设计采用模块化设计方法,主要包括这几个模块：控制算法模块、主控程序模块、输入信号采样模块、输出信号模块和人机接口模块等。     

时滞控制及其应用

时滞控制研究的是如何有意识地、合理地在控制器中引入时滞来改善控制系统的性能, 主要由时滞滤波、时滞观测、时滞学习控制三个分支组成. 时滞滤波器利用时滞来滤除按指数衰减的正弦信号, 主要应用于抑制柔性机构的残留颤抖; 时滞观测器利用时滞来观测系统存在的不确定性以及受到的外部干扰, 从而实现系统的鲁棒控制; 时滞学习控制器利用时滞来学习任意周期的周期信号, 实现对任意周期信号的无差跟踪. 系统地提出了时滞控制的概念, 阐明了时滞控制的研究目的和主要研究内容, 综述了时滞控制的研究现状、应用实例, 并提出了一些值得深入研究的问题.     

The preview control of a class of linear systems and its application in the fault-tolerant control theory

In the fault-tolerant control theory based on model following control, the desired signal of the control system is the output of a reference system. This paper is concerned with the design of the preview controller for a class of fault systems. A composite vector is introduced by including error vector, fault system state vector and reference system state vector. Then, we derived an augmented system from the known system equation, in which the reference input has equal status with the desired signal in the traditional preview control theory. Therefore, we can use the known theory to design the preview controller for the augmented system, then the preview controller of the original fault system can be obtained by the integration method. This paper strictly discusses the connection between stabilisation and detectability of the augmented system and the corresponding characteristics of the original system. Finally, by applying this theory to a real steam generator water level control system, it is found that the actions of the reference input preview and the fault signal preview can effectively eliminate the effect of the fault signal on the water level of the steam generator. The simulation shows the effectiveness of the controller designed.     

Robust adaptive fault tolerant control for a process with actuator faults

This paper studies design and implementation of an enhanced multivariable adaptive control scheme for an uncertain nonlinear process exposed to actuator faults. For adaptive fault compensation, a model reference adaptive control (MRAC) strategy is utilized as main controller. A new adaptation algorithm making possible to improve transient performance of adaptive control is integrated to the controller. With the help of further modifications, some restrictive conditions on multivariable adaptive design are relaxed so that the system requires less plant information. The resulting controller has a simpler structure than the other matrix factorization based controllers. At the final stage of design, a robust adaptive control scheme is obtained with consideration of practical implementation problems such as sensor noises, external disturbances and unmodeled​ system dynamics. It is proved that the controller guarantees closed-loop signal boundedness and asymptotic output tracking. Real-time experiment results acquired from quadruple tank benchmark system are presented in order to exhibit the effectiveness of the proposed scheme.     

交通信号公交优先控制策略及智能控制方法

针对公交优先交通信号控制问题,研究了公交优先的信号控制策略,提出了一种变论域模糊神经网络公交优先智能控制方法.提出了基于相位优先度值的公交优先相位选择方法,并给出了其数学描述.建立了绿灯时间的3层模糊控制模型,分别为红灯排队疏散时间、绿灯延长时间和论域调节因子模糊控制器,其中红灯排队疏散时间和绿灯延长时间两个模糊控制器的输出变量均采用变论域,论域的变化考虑混合交通、天气情况、车流转向等因素由论域调节因子模糊控制器确定.模糊控制器采用粒子群优化神经网络实现.仿真结果表明该方法具有较好的公交优先控制效果.     

基于模糊变结构的机械臂控制

现有的机械臂模糊变结构控制方法大都计算复杂或需要检测滑模面的微分信号.本文将机械臂模型分为确定部分和不确定部分进行研究,对确定部分采用一般反馈控制,对不确定部分采用变结构集中补偿控制,为了消除变结构控制器的抖震引入模糊控制方法,将滑模面作为模糊控制器的输入,补偿控制器权值作为输出.本方案不仅不需要检测滑模面微分信号,而且计算简单,易于实现.仿真结果表明,在存在模型误差和外部扰动的情况下,该方案既能达到快速跟踪,又能很好的消除控制器的抖震.