无人机测控与信息传输信道的建模与仿真设计

分析了无人机测控与信息传输系统中传输信道的特点,针对无人机飞行中不同的状态和环境条件,建立了不同的信道模型,并在此基础上,设计了一个可用于无人机测控与信息传输系统设计的信道仿真器,该仿真器通过设置不同的参数,可对无人机飞行中所处的不同通信信道进行仿真,以全面验证无人机测控与信息传输系统中所采用的传输技术性能及接收机性能。     

基于PSO算法的机载通信数据链系统传输控制方法

为提高机载通信数据链系统传输的抗干扰性,提出基于粒子群(PSO)算法的机载通信数据链系统传输控制方法.利用大数据分析和特征提取模型,在缓存域内进行自适应加权均衡调节,构建传输信道模型.计算传输信道的冲激响应,对传输信号进行稀疏特征分解,实现传输信道的均衡控制.利用多径抗干扰模型和PSO寻优算法,提取通信链信道冲激响应特...     

一种开环窄带信道延时控制方法

文中通过对典型的DTE和DCE数据传输系统中各种延时因素进行分析,给出了一种低开销、开环的软件控制信源速率的方法。通过提高接口速率和合理的估计数据包延时,可以做到延时和丢弃数据包的可控,防止发生信道丢失数据的随机性,可应用于短波、超短波、拨号网络、专线等低速通信传输但同时对延时又有特殊要求的场合。     

基于ITS模型的短波宽带信道建模与仿真

短波宽带信道的研究是设计短波宽带通信系统的基础,从上个世纪80年代以来短波宽带信道的探测和建模得到了极大发展,美国ITS组织提出的短波宽带信道模型突破了传统Watterson模型有效带宽仅有12kHz的限制,其有效带宽可达1MHz.为了评估短波宽带通信系统性能,提出一种基于ITS模型的短波宽带信道仿真的实现方法,并利用散射函数对信道传输特性进行了仿真.通过引入平滑滤波算法获得散射函数等高线,对平均延时、延时扩展、多普勒频移、多普勒扩展以及多普勒频移随延时变化的特性进行了定量分析,证明了仿真信道的有效性.     

基于DFT寻径的压缩感知信道估计改进算法

正交频分复用系统中的信号在传输过程中受到无线信道环境衰落和延时的影响,容易产生符号间干扰（ISI）,对信道状态信息进行准确估计是降低ISI、提高信号传输准确率的有效方法。针对贪婪迭代类压缩感知信道估计算法存在的估计径错误及漏选问题,提出一种基于离散傅里叶变换（DFT）寻径的压缩感知信道估计算法DFT-OMP。通过DFT寻径的方式抑制由噪声引起的不理想原子,从而对OMP算法重构过程中的原子进行筛选,解决传统方法选取相关因子最大的原子作为重构原子而导致的依赖信号稀疏度问题。在原子预选后的贪婪迭代类压缩感知算法信道估计中引入残差精度控制,以提高信道估计的自适应性与鲁棒性。仿真结果表明,相对OMP算法,该算法能取得4 dB的信道估计性能增益,其适用于较大导频下的无线通信系统。     

电力线载波在钛精矿品位检测系统的应用

电力载波通信是利用电力线作为信道进行信息传输的技术,本文通过对低压电力线信道特性的分析,提出了一种运用于钛精矿品位在线检测系统的低压电力线载波通信模块.该模块采用BPSK调制,有效的抑制了电力线上的噪声,提高了控制信号通信质量,保证了工业控制信号的准确,稳定.     

磨粒流精密加工中的测控系统研究

针对磨粒流具有变化无形和无孔不入的特点,研究了磨粒流精密加工中信号的测量、传输和控制.测控系统通过流量、压力和液位检测单元以及转速控制单元构成闭环控制系统.系统主控模块采用ARM嵌入式系统和RT-Linux实时操作系统,测控模块的通信采用RS-485总线架构及检验和校验码方式,控制单元利用模糊理论来控制水泵转速,实现湍流的稳定运行.该测控系统实现了任务的实时并行处理,通信可靠、额外开销少、泵速控制效果平滑,满足磨粒流精密加工的要求.     

一种基于H.263的视频多描述编码方法

网络上传输图像与视频数据流所遇到的一个重要问题是信息包在传输过程中可能发生丢失或过度延时, 从而造成解码信号的视觉质量严重下降。多描述编码旨在通过对同一个信息源编码成多个具有一定相关性的比特流, 并在多个不同的信道上传输, 以改善不可靠信道上传输的图像与视频信号质量。提出了一种基于H. 263 的视频信号多描述编码方法, 实验结果显示了所提出方法的有效性。     

减压状态船模试验测控技术

介绍了以无线网络通信和虚拟仪器为主的大型减压拖曳水池船模试验测控技术.基于美国NI公司的LabVIEW、朗讯公司的无线网络及IOtech公司的动态应变数据采集系统构建的减压拖曳水池虚拟仪器测控系统,实现了远程信号调理、数据采集及设备控制功能,有效地解决了大型减压拖曳水池信号传输这一关键技术瓶颈.     

结合信号空间分集的双空时发射分集系统

为提高双空时发射分集(DSTTD)系统在独立同分布衰落(IID)信道下的性能,提出一种结合信号空间分集的DSTTD系统,在发射前先对已调信号进行信号空间的旋转映射,提高系统分集阶数。通过矩阵变换获得转换系统传输模型,利用向量高斯近似和标量高斯近似解调算法联合信道译码进行迭代检测,在保证系统性能的同时降低系统解调的复杂度。仿真结果表明,该系统比传统DSTTD系统在IID信道下至少获得2 dB的性能改善。     

网络化控制系统的时延观测器设计及其状态反馈控制

研究了一种网络化控制系统,其输出时延和控制时延均大于采样周期,且控制时延服从已知随机分布.基于现今值观测器原理,采用设置缓冲区和带有时戳的传感数据传输方法,给出了一种具有时延补偿功能的时延观测器,并证明了在系统可观的条件下可实现观测器极点的任意配置.之后,基于该观测器设计了状态反馈控制系统,并证明了复合系统的分离性原理.通过仿真验证了所提方法的有效性.     

针对大时滞过程下的改进内模控制方法研究

针对工业过程中较难控制的大滞后系统,提出了一种改进内模控制方法.该方法首先引入滞后时间削弱环节来降低滞后对系统的影响,然后在设定值之后增加导引过渡过程解决系统快速性与超调之间的矛盾,最后再基于内模控制的原理设计控制器.该方法解决了传统Smith预估控制等方法在被控对象模型预估不准确的情况下很难取得较好控制效果的问题,并...     

不确定时滞网络控制系统的状态反馈控制

在网络传输过程中, 系统的稳定性受不确定, 网络延迟, 丢包和错序所影响. 本文针对这些非理想网络状况,研究了网络控制系统状态反馈控制. 建立连续时间系统模型时, 还引入了一个定常状态时延, 使得模型更贴近实际.随后, 运用改进的Lyapunov-Krasovskii函数, 推导出网络控制系统鲁棒稳定的充分条件, 并基于该充分条件得到利用线性矩阵不等式(LMI)的控制器设计方法, 再运用迭代算法求解相关系数. 最后通过MATLAB数值仿真算例, 证明了本文方法的正确性和有效性.     

Robust adaptive neural tracking control for a class of electrically driven robots with time delays

This article addresses the problem of designing the robust tracking control for a class of uncertain electrically driven robots with time delays. The unknown time-delay uncertainty is assumed to be bounded by a function of all the state variables. By suitably choosing the Lyapunov–Krasovskii functionals, a novel adaptive/robust neural tracking control scheme is developed for the first time such that all the states and signals of the closed-loop time-delay robot system are bounded and the tracking error is shown to be uniformly ultimately bounded. By suitably designing the embedded current signal, the effect of time-delay uncertainty in the mechanical dynamics does not require to be incorporated into the current tracking error dynamics, and so the Lyapunov–Krasovskii functionals can be easily constructed in the stability analysis. Compared with the previous investigations of controlling robots the control scheme developed here can be extended to handle a broader class of electrically driven robots perturbed simultaneously by plant uncertainties, time-varying perturbations, and time-delay uncertainties. Finally, simulation examples are made to demonstrate the effectiveness of the proposed control algorithm.     

网络控制系统的能控性与能观性

针对随机时变时延的存在使得网络控制系统的分析变得非常复杂，传统的控制理论在应用到网络控制系统中时必须重新考虑的问题，通过在传感器和控制器的发送端和接收端引入缓冲器的方法，将网络控制系统中随机时延转化为确定性时延，在此基础上研究了网络控制系统的能控性和能观性，并给出了网络控制系统能控和能观的充分必要条件。该方法可推广至其他的时延系统中去。     

基于STP的非线性时滞系统的控制策略

针对一类具有输入时滞的非线性系统提出了一种新的控制策略一时滞一般模型控制方法(TDGMC)。介绍了强跟踪预测器(SIP)，它能够准确而有效地预测非线性时滞系统未来的状态值。直接利用SIP的预测值作为反馈引入控制器，消除时滞因子对闭环系统的影响，从而把传统的一般模型控制(GMC)方法推广到了一类非线性时滞系统，由此得到了一种时滞一般模型控制的新方法。仿真实验验证了该方法的有效性。     

网络系统中动态矩阵控制的稳定性条件

网络控制系统中的时滞和丢包会影响控制器的稳定性;因此,传统的动态矩阵控制器设计方法无法适应网络化环境.本文针对这一问题设计了一种改进型动态矩阵控制器.通过建立缓存器将不确定时滞转化为固定时滞;并提出了一种更新系统单位阶跃响应系数的方法,用来处理时滞对控制器的影响.采用一次性传输整个控制序列的方法,避免了丢包时需要更新控制量的问题.此外,进一步分析了该控制系统的稳定性问题,给出了考虑时滞和丢包信息的系统稳定性充分条件.最后通过实时仿真软件示范了如何确定允许的最大时滞和丢包.验证了该方法的有效性.     

一类模糊时滞系统输出跟踪控制

基于T-S模糊模型和变结构控制策略,研究了一类带有参数不确定项的模糊时滞系统输出跟踪问题。利用变结构控制理论选择滑动模,针对系统时滞项为已知和未知的两种情况,根据可达条件提出了一种变结构控制方法。该方法确保系统的运动轨迹在有限的时间内到达滑模面并一直保持在滑模面上。根据ISS理论和LMI方法研究了系统状态全局有界的充分条件。通过仿真实例验证了所提方法的正确性和有效性。     

一类多包传输网络控制系统的H∞鲁棒控制

研究了一类不确定时延多包传输网络控制系统的最优H∞控制问题. 针对传感器时钟驱动、控制器和执行器事件驱动的多包传输网络控制系统, 考虑不大于一个采样周期的不确定时延和有限能量的外部扰动, 提出一种基于模型的反馈控制策略, 利用Lyapunov理论推导了H∞控制律存在的充分条件, 通过求解矩阵不等式约束的优化问题得到最优H∞控制律. 数值仿真表明了所用方法的有效性.     

离散多步时滞系统的容错控制研究

针对离散多步时滞系统,基于Lyapunov稳定性理论,采用具有状态反馈及时滞状态反馈的控制律,推出了当执行器或传感器发生失效故障时闭环系统仍能保持渐近稳定需满足的充分条件;并利用LMI给出了不依赖时滞的线性离散多步时滞系统的容错控制器的通用求解方法;讨论了该方法对具有不同时滞步数离散多步时滞系统容错的普适性。以执行器失效故障为例,仿真结果证明了该方法的有效性。