基于CAN总线的生物培养控制系统软件设计

生物实验需要不同的生物样品,为了保证生物样品存活,需要不同的培养箱来提供生物的生存环境;因此,设计了基于CAN总线技术的生物培养控制系统,实现了集中控制和管理生物实验室内不同生物培养箱的功能;采用CAN2.0B协议中标准帧设计了系统总线协议,遵照模块化的思想设计了上位机软件,阐述了模糊PID溶氧控制,并根据用户需求完成了人机界面的设计;整个系统运行后,很好地维持了不同生物培养箱中生物样品的生长条件,保证了生物体正常活性;经过测试分析,该系统信息传输可靠,控制精确且操作简单.     

TSA和海岸警卫队准备进行TWIC读卡器试验

最近，美国安全部（DHS）官员告知国会，美国交通安全管理局（TSA）和海岸警卫队最终定下对即将进行的示范项目的试验计划，该示范项目将使用生物识别智能卡读卡器，对工作人员进入在“交通工作人员身份证明证书”（TWIC）计划下的国家港口安全区域，进行控制。     

基于生物特征的门限群签名机制

提出了一种基于生物特征的（k,n）门限群签名机制,使用这种机制可以让系统中的用户使用自己的生物特征对自己的身份进行认证,以代表整个群体对消息进行签名。基于生物特征的认证可以使用用户的指纹或者虹膜等生物特征信息来恢复预先分配给他的秘密。提出了基于生物特征的门限签名体制。在该体制中有一个包含n个用户的群体。每个用户的秘密存在一个防篡改的smart卡中,用户使用自己的生物特征对自己的身份实现认证,认证通过后,smart卡可以代表用户进行签名。当系统中有任意k个或者多于k个用户认证通过,整个系统就可以形成一个代表该群体的签名。     

基于中枢模式发生器的仿生机器狗步态控制的应用研究

由于人工规划产生的步态是比较僵硬的、缓慢的,缺乏灵活的自组织能力,与真正的动物步态存在很大差别;文章提出了机器狗生物步态的概念;以生物的中枢模式发生器CPG模型为核心建立仿生四足机器狗运动控制系统;根据哺乳动物的肢体运动关系,建立机器狗膝髋关节运动关系方程,并设计系统软硬件;设计的控制器能够有效地克服机器狗关节轨迹跟踪控制中耦合、力矩非线性等因素的影响,且具有自适应能力;通过仿真验证了应用于机器狗的生物CPG控制机理的控制方法是有效的。     

航空发动机无模型自适应生物智能控制方法研究

针对航空发动机动态过程特性复杂、现有控制策略保守性较强的问题,在无模型自适应控制研究的基础上,结合生物内分泌智能控制原理,提出了一种新型无模型自适应生物智能控制(Model Free Adaptive Intelligent Control,MFAIC)方法。首先根据航空发动机强非线性的特点,根据被控对象I/O数据建立了无模型自适应控制(Model Free Adaptive Control,MFAC)系统;然后创新地应用生物内分泌调节原理构建自适应控制模块(Biological Endocrine Intelligent Control, BEIC),目的是依据跟踪误差快速、准确地调整控制参数,从而自动优化控制效果;控制器设计完成后对MFAIC与PID这两种控制方法在动态过程中的控制效果及抗扰动能力进行对比分析。仿真结果表明,该无模型自适应生物智能控制方法具有全包线稳定和动态响应性能好、鲁棒性强的优点;且提出的生物内分泌调节新颖算法计算量合理,自适应调节能力强,具有较高的工程实践意义。     

北京康拓生化控制工程公司首届生物发酵控制新技术交流会在京举行

“北京康拓生化控制工程公司首届生物发酵控制新技术交流会”于2006年1月8日-9日在北京隆重召开，此次交流会得到了专家学、行业协会和媒体的广泛关注。二十多家国内医药食业及西门子（中国）有限公司、ABB（中国）有限公司等参与此次盛会。北京康拓生化控制工程公司作为生化控制领域的领军企业，依托中国空间技术研究院的强大研发力量和技术背景，     

FOB系列光纤生物传感器

FOB系列光纤生物传感器具有灵敏度高、特异性强、检测速度快、所需样品量少等特点，适用于核酸及蛋白质的检测。目前已研制成功三种型号的光纤生物传感器，FOB-1单探头，内置式多功能控制与采集卡，台式计算机控制并采集数据；FOB-3单探头，外置式多功能控制与采集卡，USB接口，台式计算机（或笔记本计算机）控制并采集数据：FOB-2五探头，一次可检测一个样品中的5种生物物质。     

PID控制在S7-300(PLC)系统中的应用

本文介绍了在西门子S7-300/400系统中,使用梯形图语言（LAD）编写PID控制功能块（FB）的方法;以及如何使用该功能块,实现PID控制。     

操作终端在控制网上的应用

从软件和硬件两方面对PanelView操作终端的使用以及应用前景进行了介绍，并着重阐述了PanelView操作终端在控制网（ControlNet）上的应用，同时也对这种当今最流行的现场总线－－控制网（ControlNet）的网络特性进行了说明。     

一种新型访问控制技术研究

使用控制（UCON）是对访问控制的一种概述,它包含授权、职责、条件、连续性（正在进行的控制）和易变性。通常来说,访问控制只是对主体访问的目标资源进行授权,作为访问的结果并没有进行系统的分析研究。文章根据使用控制的需求,研究了一种ABC模型,该模型定义为使用控制的核心模型,并且说明了它是怎样包含了传统的访问控制。例如强制的、自主的、基于角色的访问控制。另外,也讨论了它的体系结构。引入了一种全新的对使用控制及其变化的监控方法。     

模糊控制与PID控制的对比及其复合控制

在对PID控制与模糊控制进行对比的基础上提出了一种模糊PID复合控制方案.首先,分别设计了一个常规PID控制器和一个基本模糊控制器;然后,对两种控制方案进行了仿真对比研究,并对它们的优缺点进行了评价;最后,为了将两种方案取长补短、优势互补,设计了一种模糊PID复合型控制器.该复合控制器根据偏差范围的大小,通过模糊控制与...     

Robust adaptive tracking control of robotic systems with uncertainties

To deal with the uncertainty factors of robotic systems, a robust adaptive tracking controller is proposed. The knowledge of the uncertainty factors is assumed to be unidentified; the proposed controller can guarantee robustness to parametric and dynamics uncertainties and can also reject any bounded, immeasurable disturbances entering the system. The stability of the proposed controller is proven by the Lyapunov method. The proposed controller can easily be implemented and the stability of the closed system can be ensured; the tracking error and adaptation parameter error are uniformly ultimately bounded （UUB）. Finally, some simulation examples are utilized to illustrate the control performance.     

无线网络环境下移动机器人轨迹跟踪的认知控制分析与设计

现有的网络控制系统领域中的研究通常先对网络环境的时延和丢包特性进行理想性假设, 然后设计对应 的控制算法. 然而, 由于无线网络环境具有复杂的时延和丢包特性, 这些假设在无线网络控制系统(WNCS)运行过 程中很难得到满足. 为了在不对网络环境的时延和丢包特性进行理想性假设的前提下设计控制系统, 本文受认知 控制思想的启发, 在控制系统中加入了认知控制器. 认知控制器在感知–作用循环中学习产生认知作用的策略, 调 节无线网络的媒体接入控制(MAC)层的重传次数上限和物理控制器的命令序列长度, 使控制系统可以主动地适应 所处的无线网络环境. 本文以全向轮移动机器人为被控对象, 对使用认知控制器的WNCS和使用固定配置的WNCS 的仿真结果进行比较. 仿真结果表明使用认知控制器调节MAC层的重传次数上限和物理控制器的命令序列长度, 可以提高WNCS对网络环境的时延和丢包的承受能力.     

一种改进的模糊免疫反馈PID控制器

针对P型免疫反馈控制器不能克服动态干扰和消除静态误差的问题,利用模糊控制系统的非线性逼近能力,提出了一种将P型免疫反馈控制器同常规PID控制器进行混合联结的模糊免疫PID控制器的设计方法。该控制器通过免疫反馈控制规律和模糊控制规则在线调整控制器的参数。为了选择一组较优的控制器参数,用免疫算法在全局范围内对控制参数进行离线优化。仿真结果表明,该控制器较常规控制器具有更好的动态、静态特性。     

小型无人直升机的姿态与高度自适应反步控制

针对小型无人直升机的姿态与高度控制问题, 本文提出了一种基于反步法的自适应控制策略. 具体而言, 首先对小型无人直升机的运动学模型进行了等效变换, 使系统中未知参数满足线性参数化条件, 然后应用反步法设计了包含主旋翼挥舞模型的姿态与高度自适应控制器, 并借助Lyapunov方法和芭芭拉定理对闭环系统的稳定性进行了严格的数学分析. 最后, 对该控制器的性能进行了仿真验证, 结果表明在直升机质量和惯性矩阵存在不确定性(未知)的情况下, 该控制算法依然能够取得良好的控制效果.     

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.     

A STABLE SELF-LEARNING OPTIMAL FUZZY CONTROL SYSTEM

The issue of developing a stable self-learning optimal fuzzy control system is discussed in this paper. Three chief objectives are accomplished: 1) To develop a self-learning fuzzy controller based on genetic algorithms. In the proposed methodology, the concept of a fuzzy sliding mode is introduced to specify the system response, to simplify the fuzzy rules and to shorten the chromosome length. The speed of fuzzy inference and genetic evolution of the proposed strategy, consequently, is higher than that of the conventional fuzzy logic control. 2) To guarantee the stability of the learning control system. A hitting controller is designed to achieve this requirement. It works as an auxiliary controller and supports the self-learning fuzzy controller in the following manner. When the learning controller works well enough to allow the system state to lie inside a pre-defined boundary layer, the hitting controller is disabled. On the other hand, if the system tends to diverge, the hitting controller is turned on to pull the state back. The system is therefore stable in the sense that the state is bounded by the boundary layer. 3) To explore a fuzzy rule-base that can minimize a standard quadratic cost function. Based on the fuzzy sliding regime, the problem of minimizing the quadratic cost function can be transformed into that of deriving an optimal sliding surface. Consequently, the proposed learning scheme is directly applied to extract the optimal fuzzy rulebase. That is, the faster the hitting time a controller has and the shorter the distance from the sliding surface the higher fitness it possesses. The superiority of the proposed approach is verified through simulations.     

冷带轧机厚控系统自适应鲁棒输出反馈动态控制器设计

冷带轧机厚控系统可被认为是一个受外界干扰的线性不确定时滞系统.本文首先设计了标称系统下的鲁棒输出反馈动态控制器,以改善闭环系统的动静态性能;其次,在系统不需要满足不确定性匹配条件的情况下,将参数和外部扰动不确定性综合考虑.应用Lyapunov稳定性理论设计了系统不确定性上界参数的自适应估计器和系统的自适应控制器,保证了闭环系统的渐近稳定性,减小了设计的保守性;两者结合实现了板带出口厚度的有效控制.最后通过一个仿真实例说明本文所提出的自适应鲁棒控制器的有效性.     

Design of adaptive robust guaranteed cost controller for wind power generator

According to the increasing requirement of the wind energy utilization and the dynamic stability in the variable speed variable pitch wind power generation system, a linear parameter varying (LPV) system model is established and a new adaptive robust guaranteed cost controller (AGCC) is proposed in this paper. First, the uncertain parameters of the system are estimated by using the adaptive method, then the estimated uncertain parameters and robust guaranteed cost control method are used to design a state feedback controller. The controller’s feedback gain is obtained by solving a set of linear matrix inequality (LMI) constraints, such that the controller can meet a quadratic performance evaluation criterion. The simulation results show that we can realize the goal of maximum wind energy capture in low wind speed by the optimal torque control and constant power control in high wind speed by variable pitch control with good dynamic characteristics, robustness and the ability of suppressing disturbance.     

用于SVC的一种模糊非线性变结构控制方法

采用直接反馈线性化方法得到有SVC单机无穷大系统线性模型状态方程。以此为被控对象,设计了一个滑膜变结构控制器,将滑膜切换面函数值及其变化率作为模糊控制器输入,以调整控制量输出。通过仿真验证,所设计的SVC模糊滑膜控制器可以有效的改善系统功率环境,受到扰动时可以迅速的平息功率的变化。