NCS中数据传输丢包与控制方法

解决数据包丢失是网络传输的一个基本问题,NCS中数据的丢失意味着会对控制系统的稳定性造成影响.本文研究了网络控制系统中单包丢弃和多包丢弃的现象和描述方法,分析了一种实用的补偿与控制方法.本研究可以看作是对NCS延时研究的一个主要补充.在NCS设计和实际使用过程中,正确对待丢包处理有时是提高系统稳定性的一种有效措施.     

网络控制系统消息时延的仿真研究

网络时延是网络控制系统(NCS)面临的首要问题,由于受MAC机制、网络负载、网络调度等因素影响,该时延一般是时变和不确定的.传统控制系统仿真软件难以客观反映网络时延的变化,无法用于NCS时延的仿真分析.应用TrueTime仿真工具,对NCS网络时延的主体-消息时延进行仿真研究.首先,给出了利用TrueTime进行NCS仿真的结构框图,分析了TrueTime内核模块和网络模块的功能特点;其次,针对一个具体的NCS,建立了TrueTime仿真模型;最后,通过仿真试验,研究了NCS消息时延的变化特性,所得结论可以指导NCS的分析与设计.     

自适应Smith补偿器在基于IP的网络控制系统中的应用

在基于IP网络的网络控制系统(NCS s)中,网络诱导时延变化显著且往往大于一个采样周期.本文引用数据通信中应用广泛的网络回程时间来估计NCS s中时变的全回路网络诱导时延,并提出了一种新的自适应Sm ith补偿器.仿真结果表明,该补偿器能够有效地消除网络诱导时延变化对控制性能的负面影响;结合该自适应Sm ith补偿器所设计的控制系统能够获得很好的控制性能与较强的鲁棒性.     

网络控制系统中的调度问题

网络控制系统（NCS）的控制性能受限于共享的计算资源和网络资源,如何对NCS中的周期和非周期的复杂信息流进行有效的调度成为影响系统控制性能的关键因素。从实时控制角度,分析了NCS中的时态特性和NCS的实时调度问题。同时从实时CPU调度策略、NCS网络调度方法、调度诱导问题及其补偿方法、可调度性分析和调度优化、控制与调度协同设计等方面综述了现有的NCS中的调度理论和方法,并讨论了今后进一步的研究方向。     

NCS中数据传输丢包与控制方法

解决数据包丢失是网络传输的一个基本问题,NCS中数据的丢失意味着会对控制系统的稳定性造成影响。本文研究了网络控制系统中单包丢弃和多包丢弃的现象和描述方法,分析了一种实用的补偿与控制方法。本研究可以看作是对NCS延时研究的一个主要补充。在NCS设计和实际使用过程中,正确对待丢包处理有时是提高系统稳定性的一种有效措施。     

网络控制系统的对象建模

网络控制系统(NCS)中的被控对象是包含工业控制对象和通讯网络的广义被控对象,其模型是时变不确定的,十分复杂。在考虑了单包传输、多包传输、数据包丢失、延时、随机干扰等情况下,用一种统一的形式,建立网络控制系统的模型。对广义被控对象进行分析和建模有利于网络控制系统控制器的分析和设计。在实际工程应用中在分析了NCS网络特性基础上。皆可按该方法对广义被控对象建模,然后再进行控制器设计。     

基于Matlab环境的网络控制系统仿真平台

网络控制系统NCS(NetworkedControlSystem)是一种分布式实时控制系统,网络控制系统的设计与研究涉及系统控制与网络调度两个方面,目前集成的控制与调度仿真工具很少。该文对网络控制系统的仿真平台进行了分析,给出了Matlab构建的网络控制系统框架,分析了网络控制系统仿真模型,介绍了一种基于Matlab的网络控制系统的理想仿真工具TrueTime。     

网络控制系统的安全体系设计研究

介绍了网络控制系统(NCS)的信息安全和网络安全,分析了NCS安全体系的设计目标、设计要求和设计原则,提出了设计具有自律可控性和自律可协调性NCS安全体系的新方法,并指出了NCS安全体系设计中需进一步研究的若干问题。     

动态矩阵控制在网络时延补偿中的应用研究

在网络控制系统中,随机传输时延大大降低了系统的控制性能,并导致系统的不稳定.针对以太网在网络控制系统中的随机传输时延问题,提出了一种基于DMC的NCS时延补偿控制方案.该方案采用DMC算法设计控制器,同时通过网络时延补偿器和动态缓冲器整定控制量,使系统输出能迅速跟踪突变输入.利用TureTime工具箱进行仿真实验,结果证明了该算法在处理网络控制系统的时延问题时具有有效性和可行性.     

基于CAN的网络控制系统消息等待时间研究

网络时延的不确定性是网络控制系统(NCS)分析与设计面临的首要问题,目前多采用试验统计法进行研究,但该方法无法用于NCS早期设计.文中借鉴实时系统任务调度理论,针对基于CAN的NCS,采用理论分析法,对网络时延动态变化的主体-消息等待时间进行研究.首先,明确了基于CAN的NCS消息等待时间研究是一种固定优先级的非抢占式调度问题,并给出相应的模型描述;接着,对NCS关注的消息最差情况等待时间,分别确定了连续调度和离散调度两类计算公式;最后,通过具体算例,分析和对比了两类公式的优缺点.研究表明,理论分析法简单、可行,可用于NCS早期设计,为后续设计提供有益指导.     

车用汽油发动机电子控制系统研究现状与展望

发动机电子控制系统是高性能、高可靠性发动机开发的核心研究内容,是保证发动机动力性、经济性和排放性的重要因素之一.针对车用汽油发动机,本文首先分析了典型的车用汽油发动机电子控制系统结构,然后围绕电子节气门控制系统、燃油喷射控制系统、点火控制系统、空燃比控制系统、怠速控制系统、涡轮增压控制系统、爆震检测与控制系统以及汽油机先进燃烧模式控制这8项关键问题展开论述,并着重介绍了近年来国内外的研究内容和研究成果.最后对车用汽油发动机电子控制系统的发展前景和发展方向进行了展望.     

Networked Control Systems: A Survey of Trends and Techniques

Networked control systems are spatially distributed systems in which the communication between sensors, actuators,and controllers occurs through a shared band-limited digital communication network. Several advantages of the network architectures include reduced system wiring, plug and play devices,increased system agility, and ease of system diagnosis and maintenance. Consequently, networked control is the current trend for industrial automation and has ever-increasing applications in a wide range of areas, such as smart grids, manufacturing systems,process control, automobiles, automated highway systems, and unmanned aerial vehicles. The modelling, analysis, and control of networked control systems have received considerable attention in the last two decades. The ‘control over networks’ is one of the key research directions for networked control systems. This paper aims at presenting a survey of trends and techniques in networked control systems from the perspective of ‘control over networks’, providing a snapshot of five control issues: sampled-data control, quantization control, networked control, event-triggered control, and security control. Some challenging issues are suggested to direct the future research.     

粗轧控制系统的设计与应用

结合生产实际,对粗轧控制系统进行综合设计。介绍粗轧控制系统的结构,以及粗轧核心APC控制、粗轧RAWC控制和带钢SSC控制的控制思想并给出相应控制算法。     

仿人智能控制经验与技巧的研究

将人的控制思维过程分为主动控制思维过程和被动控制思维过程,分析了两个控制思维过程仿人的智能控制方法和策略,控制经验的存储和挖掘。文中给出了实验结果,证明了研究内容的正确性。     

Experimental comparison and application of various parameter-adaptive control algorithms

Various recursive parameter estimation algorithms and controller design procedures can be combined to build up parameter-adaptive control algorithms. Two parameter estimation methods and six control algorithms have been selected, taking into account good convergence properties and small computational expense and regarding the conditions for closed-loop identification. The resulting 12 parameter-adaptive control algorithms are compared and tested with a process computer in on-line operation with analog simulated stable and unstable processes for stochastic disturbances and step changes of the reference signal. The results are very promising. In many cases a good control performance is achieved. As a priori knowledge only the sampling time, the process model order and time delay and in some cases a weighting factor for the process input signal are required. Some parameter-adaptive control algorithms with good properties are applied to digital adaptive control of an air heater. Conclusions are given for the selection of parameter-adaptive control algorithms, depending on the type of process and its disturbances.The adaptive control algorithms may be applied for adaptive control of constant and time variant, linear and weakly non-linear stable and unstable processes with process computers or micro computers or for self-tuning of control algorithms or tuning of conventional analog PID controllers, if external disturbances act on the loop.     

现代控制理论在火电厂热工过程控制中的应用

控制理论和计算机技术的发展,大大促进了过程控制技术的提高,现代控制理论正在火电厂热工过程控制中得到实际应用.本文概述了最优控制、预测控制、状态反馈控制、不确定性控制等在火电厂热工过程控制中的研究和应用现状,并对今后的发展方向作了简单的预测.     

控制理论的应用-从自动调节到综合智能化

从工程应用的角度阐述了控制理论的发展过程。分析了传统控制和智能控制的特点、适用范围,提供了部分应用实例。从控制深度上,随被控系统复杂性增加、性能要求提高,综合传统控制和智能控制优点的综合智能化控制已崭露头角,并成为一种发展趋势;从控制广度上,由于工业过程的各部分是相互联系的、网络式控制技术逐渐发展,过程控制的目标由单元自动化提高到综合自动化,以实现全局最优。在综合大量文献的基础上,着重探讨了国内综合智能化控制和网络式控制的研究现状和发展前景。     

基于Multi-agent的城市高速公路交通流控制的集成框架

本文指出要有效解决高速公路的交通拥挤与堵塞问题,必须研究入口匝道控制、主线控制、通道控制等的集成问题.文章通过分折Multi-agent的技术特点和高速公路的交通流过程,提出了基于Multi-agent的入口匝道控制、主线控制、通道控制等的集成控制框架,并对其中的关键问题---短时交通流预测和Agent间的通讯---进行了阐述.􀁱     

六自由度并联机器人分散鲁棒非线性控制

针对六自由度并联机器人动力学特点,提出了一种新型分散鲁棒非线性控制方法.与传统PD控制策略和已有分散鲁棒非线性控制方法相比,由于控制律中增加了广义误差的小数幂项,改进后的方法除保持原方法的优点外,还具有较强的终端收敛能力,能够保证跟踪误差以更快的速度全局一致收敛到一个更小的剩余集.通过选择合适的控制器参数,可使剩余集趋于0.运用Lyapunov方法分析了系统稳定性,给出了系统稳定性条件.最后,仿真结果验证了该方法的有效性.     

精细化工过程控制技术的发展动向

精细化工产品的市场需求快速多变,产品更新换代快,使得精细化工生产过程一般采取小批量、多品种生产,生产过程多为间歇或半连续过程,时变性、非线性强,生产过程的工艺流程复杂,操作步骤繁杂,劳动强度大;精细化工生产过程的工艺介质多为有一定毒性、腐蚀性和易燃易爆性的化学品,过程运行危险性大;这些特点使得精细化工生产过程更难以控制,综合自动化水平普遍较低.为了提高精细化工生产过程的综合自动化水平,需根据精细化工生产过程的特点及其控制需求,进行精细化工生产过程控制技术的研究和应用.目前,精细化工过程控制技术的主要发展动向为:从常规仪表控制向计算机控制、集散式控制系统(Distributed Control System,DCS)控制发展;从简单的顺序控制、程序控制向基于ISA SP88间歇过程控制标准的自动批量生产控制发展;从人工控制、常规PID控制向先进的批次-批次迭代学习优化控制发展;从简单工艺参数的控制向生产工况和生产质量的综合性统计过程控制发展;从简单的工艺参数越限连锁报警向综合性安全保护控制和在线实时非正常工况管理发展.