七种因素对NCS性能的影响

在建立NCS仿真系统的基础上,用TrueTime工具箱,分析了时延、扰动、丢包率、采样周期等不确定性因素以及网络通信模式、调度算法等对NCS性能的影响,实现了对网络控制系统的实时仿真,给出了仿真结果和相关结论,从仿真结果可以看出TrueTime工具箱对网络控制系统的实时仿真的有效性,对深入理解和研究NCS有一定的帮助.     

网络控制系统的TrueTime分析与仿真

网络控制系统是一种集通信网络和控制系统于一体的全分布式、网络化、实时反馈控制系统,基于Matlab的网络控制仿真工具箱TrueTime为网络控制系统的仿真研究提供了简易可行、功能齐全的工具.TrueTime可以对网络时延、网络参数、控制方法、网络调度等多方面进行综合仿真研究,实现控制性能与网络调度同时仿真的要求,使得网络控制系统的仿真研究更为容易.本文介绍了TrueTime工具箱的组成与功能,结合直流电机网络控制系统实例,给出其TrueTime仿真的具体实现,从仿真结果可以看出TrueTime工具箱对网络控制系统的仿真是有效的.     

网络控制系统的模糊动态调度算法研究

针对多回路的网络控制系统,本文同时考虑系统误差和误差变化率,设计了一种基于神经网络的模糊动态调度算法.该算法根据系统中各回路的误差和误差变化率,利用神经网络模糊控制的方法实时调整各回路的优先级,从而实现对网络控制系统的调度.最后,利用TrueTime工具箱建立了包含模糊动态调度器的网络控制系统仿真模型,并将其与RM和EDF调度算法进行对比.仿真结果表明,在相同的网络带宽占用条件下,本文所设计的模糊动态调度算法相比于RM和EDF调度算法,产生的网络诱导时延更小,且具有较好的控制性能.     

网络控制系统的时延估计和自适应预测控制

提出了基于最小二乘支持向量机（LS-SVM）的网络时延预估网络控制系统（NCS）的自适应预测控制方法．先将网络时延转化为非线性时间序列，再用径向基函数（RBF）作为LS-SVM的核函数，建立NCS的时延预测模型．用通过该模型预测的时延设计自适应控预测制器，补偿和控制NCS的时延．仿真结果表明，该时延预测方法对NCS的随机时变时延有较高的预测精度，根据预测的时延设计的控制器能使系统的输出很好地跟踪期望的输出．     

网络控制系统的变采样周期调度算法

综合考虑网络控制系统的误差、误差变化率、网络利用率及采样周期对系统性能的影响,设计了一种基于模糊反馈的变采样周期调度算法．该算法由网络利用率预测和采样周期调节两部分组成：网络利用率预测部分根据当前网络运行状况预测新的网络利用率;采样周期调节部分包含网络利用率分配和采样周期的计算．采样周期调节部分的网络利用率分配,用于重新分配各控制回路的网络利用率,分配时考虑系统各回路的误差和误差变化率,利用模糊控制理论调整各回路对网络的需求程度,完成分配;而采样周期计算是根据所得的网络利用率及数据的传输时间,动态调节系统各回路的采样周期．最后,结合EDF调度算法利用TrueTime工具箱对所研究的调度算法进行了仿真,结果表明采用本文所研究的变采样周期调度算法的控制系统性能要优于采用固定采样周期调度算法的控制系统性能．     

分布式实时控制系统的网络调度研究

基于实时网络分布式控制系统的性能不仅取决于控制算法，而且取决于网络信息调度的特点，以具有确定时间性与可靠性的TDMA（时分多路访问）网络作为控制网络，对网络中的控制信息进行调度，建立了分布控制系统的任务调度模型。并采用遗传算法求解网络调度问题，以提高控制系统性能和网络利用率，寻求最优的通信时序．仿真结果表明，经过优化调度后，控制回路的任务周期最短；与常规非优化状态下的系统性能相比，控制系统的总体性能指标减小，网络利用率提高．     

电站汽轮机控制实时仿真系统开发与应用

提出了应用计算机仿真、多媒体及网络技术等手段研制新型实时电站汽轮机控制仿真系统的设计思想，介绍了建模方法及建模原则．以除氧器系统为例，给出了模块化建模基本方法．该系统集数字电液控制系统(DEH)原理学习、分散式DEH纯软仿真及故障模拟于一体，既可用于电站集控运行人员进行技术培训和考核，也可用于学习DEH的系统组态和调试及相关科研工作．     

神经网络在公路交通中的应用—汽车转向仿真

结合人工智能的最新方向－人工神经网络，利用ＢＰ网络的联想、记忆功能，建立了具有神经网络的驾驶员－环境闭环控制系统模型；研制了闭环控制系统仿真软件，对几种典型转向情况进行了模拟，并进行了汽车转向试验，结果表明：闭环系统模型合理，仿真结果准确。     

基于Profibus-DP的自动冲压生产线控制系统设计

对自动冲压生产线控制系统进行研究,通过分析生产线的整体工作流程及注意事项,设计了一种基于Profibus-DP现场总线的单主站结构控制系统。通过对生产线各控制单元进行主从站设置及PLC选型,结合西门子STEP-7对各站点之间的Profibus-DP通讯网络进行组态和编程,并利用WinCC flexible开发环境,开发了生产线的监控画面。虚拟仿真结果表明,设计的控制系统可实现冲压生产线的有效控制及实时监控。     

三相交流异步电动机建模及仿真研究

针对三相异步电动机矢量控制系统研制的要求,建立了在静止坐标α和β系统中异步电机的数学模型,研制了电机实时仿真系统,并对仿真系统的软硬件进行了说明。应用该仿真系统对一种实际电机进行仿真,仿真结果与实验数据比较,验证了数学模型的正确和仿真系统的实用性。     

基于新型Smith预估器的网络控制系统

提出了一种针对网络时延和被控对象时延的新型Smith预估器,以便有效地抑制网络时延对网络控制系统性能的影响.该预估器不包含网络时延预估模型,无需对网络时延进行在线测量、估计或辨识,适用于网络时延为随机、时变和不确定的网络控制系统.仿真结果表明,在网络时延大于1个乃至数十个采样周期的情况下,基于该新型Smith预估器的网络控制系统具有较强的鲁棒性,且具有良好的动态性和抗干扰能力.     

MATLAB在运动控制系统实验教学中的应用

为了加深学生对《运动控制系统》这门课程的理解并提高教学效果,将MATLAB的Simulink及SimPowerSystems电力系统工具箱引入运动控制系统课程实验教学中,以转速、电流双闭环直流调速系统为例,利用MATLAB分别建立了直流V-M系统及直流PWM系统仿真模型.实践证明,通过更新教学方法、加强实验环节,学生能...     

基于HLA的航空通信网分布式仿真平台

在深入研究HLA分布式仿真技术与OPNET平台仿真机制的基础上,将HLA分布式仿真技术与OPNET网络仿真平台相结合,给出了航空通信网分布式仿真的体系结构．基于该体系结构,构建了某航空通信网的分布式仿真平台,实现了精确仿真拓扑和网络资源控制、仿真数据的实时显示和终端模拟的功能,为大规模的航空通信网仿真提供了参考．     

汽车驾驶模拟器在交通工程中的应用

提出了由实时控制与仿真计算机系统、视景模拟系统、声响模拟系统、运动模拟系统和中央控制台等组成的汽车驾驶模拟系统总体结构．汽车模拟器应用在交通工程中涉及3种主要仿真模型——汽车动力学模型、路网模型和交通仿真模型．以车辆在交叉路口从次干道左转弯到主干道时，主干道直行车辆之间最小可接受车头时距为例，介绍了利用汽车模拟器进行交通工程仿真研究的方法．     

基于无线传感器网络技术的山区高速公路边坡监测方案

基于2.4GHzZigBee通信协议的无线传感器网络技术设计的高速公路边坡稳定性实时监测系统方案,由自组多跳的多无线传感器节点构成数据采集传输簇群,通过GPRS模块将数据传输至远程监控中心辅助决策,对此已完成通讯测试和模拟组网调试,充分证明了该方案设计能够满足边坡稳定性实时监控的需要。     

基于无线传感器网络技术的山区高速公路边坡监测方案

基于2．4GHz ZigBee通信协议的无线传感器网络技术设计的高速公路边坡稳定性实时监测系统方案,由自组多跳的多无线传感器节点构成数据采集传输簇群,通过GPRS模块将数据传输至远程监控中心辅助决策,对此已完成通讯测试和模拟组网调试．充分证明了该方案设计能够满足边坡稳定性实时监控的需要。     

基于拟T-S模糊模型的网络化控制系统稳定性分析

综合考虑网络化控制系统（NCS）出现时延和丢包问题,提出一种基于拟T-S模糊模型.以时延和丢包出现的概率作为隶属度,并根据丢包出现在系统中的不同环节,分别构造相应的系统模型,再利用线性矩阵不等式（LMI）方法证明系统的稳定性,并通过对一个二阶倒立摆系统的数值分析说明方法的可行性,从而为网络化控制系统的分析与设计提供了新方法.     

高速公路固定检测器布设方案分析

为研究高速公路交通事件检测算法及固定检测器布设间距,设计高速公路基本路段的人工神经网络事件检测算法,并研究基本路段检测器布设间距为200～700m时,使用不同情况的事件来检测效果。利用VISSIM4.2软件仿真获得数据,并在MATlab人工神经网络工具箱中计算,验证所设计的事件检测算法的有效性,得出基本路段固定检测器的合理布设间距。