A new robust observer-based adaptive type-2 fuzzy control for a class of nonlinear systems

In this paper, a novel robust observer-based adaptive controller is presented using a proposed simplified type-2 fuzzy neural network (ST2FNN) and a new three dimensional type-2 membership function is presented. Proposed controller can be applied to the control of high-order nonlinear systems and adaptation of the consequent parameters and stability analysis are carried out using Lyapunov theorem. Moreover, a new adaptive compensator is presented to eliminate the effect of the external disturbance, unknown nonlinear functions approximation errors and sate estimation errors. In the proposed scheme, using the Lyapunov and Barbalat's theorem it is shown that the system is stable and the tracking error of the system converges to zero asymptotically. The proposed method is simulated on a flexible joint robot, two-link robot manipulator and inverted double pendulums system. Simulation results confirm that in contrast to other robust techniques, our proposed method is simple, give better performance in the presence of noise, external disturbance and uncertainties, and has less computational cost.     

基于FPGA的DDR3存储控制的设计与验证

DDR3SDRAM是第三代双倍数据传输速率同步动态随机存储器,DDR3具有高速率、低电压、低功耗等特点[1-2];在DDR3控制器的实际使用中,如何将用户需要存储的数据在DDR3中快速存储非常重要,如果数据被送到DDR3接口的速度低,则会影响DDR3的存储速度,同时影响DDR3的实际应用,因此,针对DDR3存储器设计存储控制有重要的意义[2];基于此设计主要分为低速读写控制与高速流读写控制,低速读写控制主要用于小数据量的操作,高速流读写控制主要用于批量数据的存储操作;此设计在FPGA上通过了大量数据读写的验证,证明数据存储的正确性;经过测试,在高速流读写模式下,DDR3存储控制设计的带宽利用率最大为66.4%;此设计在功能和性能上均符合系统总体设计的要求。     

嵌入式Web控制终端的物联网移动E-Laboratory平台

为了进一步提高大学校园设备资源的利用率,实现多种实验装置的网络化控制和用户终端移动化,基于物联网技术,将LAMP移植到采用ARM架构的微处理器上,通过搭建嵌入式Web控制终端,对Web服务平台进行了详细的设计,实现了多种实验装置的网络化控制;将单自由度机械臂系统这一实验装置与EWC_T连接,基于Android操作系统上开发了一个应用,设计并搭建了Mobile Experiment系统,实现了网络化实验室平台的用户终端的移动化;通过实验证明该系统能够可靠地完成对实验装置的远程控制,并具有低功耗、低成本和便携性好等优点。     

机载控制视觉目标定位系统的设计与实现

机载控制视觉目标定位系统广泛应用于航空控制领域,对其进行设计和实现具有重要应用意义;针对机载控制视觉目标定位的特征,设计并实现了机载控制视觉目标定位系统,分析了系统的总体结构,包括视觉模块、飞控模块、导航模块以及无线传输模块,给出了系统主控箱、CAPA800主控制器、PCI04总线标准的主板、视觉传感器、PM1270T144C5N芯片的硬件结构,给出了系统的软件流程和视觉处理模块的流程,分析了基于CCS3.3代码开发调试平台的系统代码设计,最终实现机载控制视觉目标定位系统的设计与实现;实验结果说明,所设计系统获取的机载控制视觉目标清晰、有效,并且具有较高的目标定位效率和精度.     

新一代DCS中智能温度监控系统设计与实现

传统的分布式温度监控方法存在费时费力、不便应用在特殊环境、不便用于多点融合监控等弊端,因此设计并实现了新一代DCS智能温度监控系统,通过核心为ARM7LPC2292芯片的下位机及时调整全部温控点的温度,自主设置温度、显示实际温度与报警;采用核心为89C51微处理器模块,将上、下位机的信息互相传递,确保上位机随时查询温度信息;通过CC2530终端节点实时采集测温终端的温度数据,将温度数据无线发送给CC2530协调器节点,不再采用传统的中转服务器方式,而是采用协调器节点通过串口与上位机进行通信,并在上位机中进行温度数据的处理和存储;软件设计过程中,对系统监控过程中上位机和下位机间的主从通信方式进行详细分析,并给出了系统温度监控数据通信传输的流程图,分析了系统实现温度监控的数据库访问代码以及温控曲线显示代码的设计;实验结果说明,所设计系统性能好、操作简单、控制准确率高.     

基于增益调整型模糊PID的脉动真空灭菌器控制系统

针对目前脉动真空灭菌器控制效果不好而产生湿包的问题,结合Chien-Hrones-Reswicks整定算法,提出用模糊变增益PID的控制策略,控制器输入取控制舱内温度的偏差e和偏差变化率△e;根据实际操作经验,加入模糊规则,输出取PID控制器2个参数的调整值,从而实现PID参数的在线自整定;在MATLAB/SIMULINK环境下进行了仿真实验,进行了传统PID控制与模糊变增益PID控制动态性能的仿真比较,结果表明采用模糊变增益PID控制策略可明显提高脉动真空灭菌控制系统的动态性能.     

基于W5300的嵌入式网络管理控制系统设计

简单网络管理协议以其易于使用、扩展性强、功能强大等优点在网络管理系统中有广泛应用;针对测控设备的网络管理需求,以单片机为核心,设计了一种基于以太网控制器W5300的嵌入式网络管理控制系统;详细讨论了W5300作为网络接口的软硬件实现方法,以及单片机对简单网络管理协议报文进行处理的软件设计方法;该系统可以实现网络管理站、代理站及测控设备分机的网络通信,数据传输可靠有效;该系统结构简单、实时性强、可靠性高,有效保证了网络管理控制系统的网络管控能力.     

一种改进的多变量动态矩阵控制算法及应用

为克服重油催化裂化分馏塔控制中存在的满足镇定设计的同时,难以优化系统性能的不足。以PID和DMC(Dynamic Matrix Control)为基础,提出一种新型多变量PIDDMC算法。该算法兼具PID结构简单、参数方便调节,和DMC滚动优化、鲁棒性强的特点。利用Lyapunov稳定性理论证明了该算法可保证系统闭环稳定。以Shell公司重油催化裂化分馏塔为控制对象,仿真验证了该算法克服了PID超调量大,过程输出耦合严重,及DMC绝对误差积分值大的缺点。在模型匹配及模型失配情况下,都具有静态误差小、超调小、调节时间短和鲁棒性强等优点,对多变量过程具有良好的控制效果。     

基于Android的分布式数据采集系统设计

随着无线传感网络技术的大量涌现,各种分布式测控系统得到了广泛的应用和研究.针对目前各种测控方法的不同,设计一种基于Android的分布式测控系统.主要论述了基于ZigBee的无线传感器网络,蓝牙通信帧格式,Android分中心数据接收和存储,远程数据上报.通过验证,基于Android的分布式测控系统操作简单,适用性强,能实现对环境信息的实时采集与远程上报,适用于多种特殊环境应用.