多包传输网络控制系统的H∞控制器设计

针对多包传输网络控制系统的鲁棒性,提出实现H∞性能时的控制器设计方法.根据特性将系统建模为切换系统,利用分段Lyapunov函数对系统的稳定性及H∞性能进行论证,并以线性矩阵不等式(LMI)形式给出H∞控制器需满足的条件.通过对实例H∞控制器的实现,来证明结果的有效性、正确性.     

基于Internet的遥操作机器人系统的鲁棒控制

在基于Internet的遥操作系统中存在时变的通信时延,时变时延会严重影响系统的稳定性和操作性能。本文针对时变的通信时延对系统的影响,将时延变化率建模为系统不确定参数,提出用时间前向观测器预测从机械手的状态,用力、预测的位置和速度反馈消除或减小时延对系统的影响。通过对反馈参数的分析与设计,使整个系统具有鲁棒渐近稳定性。仿真结果表明了该方法的有效性。     

基于ZIGBEE的高速公路车辆间通信技术研究

分析了ZigBee技术用于高速公路车辆间通信系统时,针对高速公路的空旷环境、车辆的快速移动性等特点所产生的主要影响因素:传输距离、终端移动速度(车速)、多节点组网、对向车辆信号干扰等.对这些因素进行数学建模,分析其对车辆间通信系统产生的影响,基于CC2430芯片完成了ZigBee点对点通信. 在固定发射频率和改变发射频率两种情况下进行了传输距离的测试实验,验证了接收功率与发射功率和传输距离的关系.     

基于ZIGBEE的高速公路车辆间通信技术研究

分析了ZigBee技术用于高速公路车辆间通信系统时,针对高速公路的空旷环境、车辆的快速移动性等特点所产生的主要影响因素：传输距离、终端移动速度（车速）、多节点组网、对向车辆信号干扰等.对这些因素进行数学建模,分析其对车辆间通信系统产生的影响,基于CC2430芯片完成了ZigBee点对点通信.在固定发射频率和改变发射频率两种情况下进行了传输距离的测试实验,验证了接收功率与发射功率和传输距离的关系.     

随机齿侧间隙的齿轮系统非线性动力学分析

建立了随机齿侧间隙的单自由度齿轮系统的非线性动力学模型,利用变步长Runge-Kutta法对系统在确定齿侧间隙和随机齿侧间隙两种情况下的运动微分方程分别进行了数值求解,结合系统随量纲-间隙平均值变化的分岔图、相图及Poincaré映射图,分析了系统在确定齿侧间隙和随机齿侧间隙两种情况下的动力学特性,在此基础上研究了随机干扰对齿轮系统的动力学影响,发现随机干扰对系统的周期运动影响较大,对系统的倍化分岔过程影响显著,而对系统的混沌运动影响较小.     

CPT系统效率分析与参数优化

为了解决谐振耦合拓扑结构不同的非接触电能传输(CPT)系统效率计算方法不统一的问题,通过对4种基本谐振耦合拓扑结构的CPT系统的分析,给出了CPT系统效率计算的一般方法.在此基础上,为提高CPT系统的效率,通过对一种电流型CPT系统的建模,对系统谐振耦合拓扑结构的参数进行了优化设计,实现了该CPT系统高效率的能量输出.最后,以该电流型CPT系统为试验模型,对提出的效率计算方法和优化设计进行了试验验证.结果表明:该电流型CPT系统谐振耦合拓扑结构最大效率的试验结果为92%,而其优化理论值为93%.     

一类摩擦碰撞振动系统的周期振动特性研究

建立了一类两自由度摩擦碰撞振动系统的力学模型,确定Poincare截面,通过数值仿真,分析了系统在简谐激振力作用下的周期碰撞振动特性,并讨论了传动带运动速度、传动带与质量块间的摩擦系数对系统周期碰撞振动特性的影响.研究结果表明系统的周期碰撞运动的形式呈现多样化,且在一定的系统参数下,传动带运行速度和摩擦系数的变化对系统的冲击速度影响不大,但对系统的动力学特性有较大的影响.     

基于2FSK的ICPT系统高速信号传输方法

针对感应耦合电能传输(ICPT)系统信号传输存在信号幅值衰减和较强电磁干扰的问题,基于2FSK调制解调方式,提出了一种新型的高速信号传输方法.该方法在不增加系统主电路能量耦合线圈以及不影响主电路正常工作的前提下,实现了高速信号传输.分析了不同结构下主电路信道的阻抗和频域响应特性,确定了调制解调方法及其实现方案,并搭建了系统实验平台,在2.5和1.7 MHz的载波频率下,有效实现了100 kHz脉冲信号的传输.仿真与实验结果验证了所提出的高速信号传输方法的可行性.      

基于实车碰撞试验的电测量系统测量不确定度

分析了实车碰撞试验电测量系统数据及误差传递路径;研究了由压阻式加速度传感器及多通道数据采集系统构成的实车碰撞试验电测量系统的测量不确定度;分析了各子系统对总不确定度的影响;照现行规范对系统测量不确定度进行评定。研究可为GB 11551标准中数据通道测量不确定度的评估提供实践参考。     

160Gbps光通信系统中光纤准直器的基准插入损耗与功率代价研究

在几何光学和高斯光束传输理论的基础上,运用矩阵光学原理与高斯光束耦合理论,分析了基于自聚焦透镜光纤准直器引入高速光通信系统的基本插入损耗、回波损耗等特性,并采用光纤衰减基准测试方法对理论计算进行了实验验证.在160 Gbps光通信系统中分析了该器件对系统传输性能的影响,对误码率曲线进行了测试对比,讨论了光纤准直器增大系统功率代价的原因.     

Learning User Intention in Networked Mobile Robot Control

Teleoperated networked robot often has unpredictable behaviors due to uncertain time delay from data transmission over Internet. The robot cannot accomplish the desired actions of the remote operator in time, which severely impairs reliability and efficiency of the robot system. This paper investigated a novel approach, learning user intention, to compensate the uncertain time delay with the autonomy of a mobile robot. The user intention to control and operate the robot was modeled and incrementally inferred based on Bayesian techniques so that the desired actions could be recognized and completed by the robot autonomously. Thus the networked robot is able to fulfill the task assigned without frequent interaction with the user, which decreases data transmission and improves the efficiency of the whole system. Experimental results show the validity and feasibility of the proposed method.     

基于嵌入式的轨道交通GPS时间服务器设计

设计基于嵌入式的轨道交通GPS时间服务器。进行多项冗余设备设计确保系统的可靠性;同时系统嵌入NTP网络协议处理网络传输延时,确保系统时间的精确性。系统提供RS485、Zigbee、以太网等多种接入方式,以满足应用需求,为轨道交通运行控制系统提供精确同步的时间服务。     

PASSIVE CONTROL FOR A CLASS OF UNCERTAIN TIME-DELAY SYSTEMS

Introduction　　 Control of time- delay systems has been an at-tractive field in control theory and applicationssince the time- delay systems are frequently en-countered in the real world.They are much differ-ent from their non- delay counterparts.For exam-ple,it is well known that the existence of delaysmay degrade the respond of the closed- loop sys-tems,or even induce instability[1] .Hence,theavailable results of non- delay sytems can notbe di-rectly applied to time- delay systems in genera…     

信号交叉口运行状况评价研究

基于信号交叉口的灰色系统特性,通过引入未确知模型,以排队长度、延误、负荷系数、受阻车辆率、效率系数作为评价指标,建立信号交叉口运行状况评价的新方法。最后以南京某信号交叉口作为实例进行分析,结果表明,未确知模型的信号交叉口评价方法效果显著,具有较强的实践性。     

非线性不确定系统的无撞击切换双重控制

对于具有非线性、时变特性和纯滞后等特点的不确定系统,传统的PID控制和单纯的模糊控制都难以达到所期望的效果.无撞击切换模糊PID双重控制吸取了两者的优点,减少了模型切换时所产生的跳跃,既不依赖于对象精确的数学模型,又具有鲁棒性较强等优点.仿真结果表明,采用无撞击切换模糊PID双重控制保证了系统的快速和稳态性能好.     

Operation Modes and Control Schemes for Internet-Based Teleoperation System with Time Delay

Teleoperation system plays an important role in executing task under hazard environment. As the computer networks such as the Internet are being used as the communication channel of teleoperation system, varying time delay causes the overall system unstable and reduces the performance of transparency. This paper proposed twelve operation modes with different control schemes for teleoperation on the Internet with time delay. And an optimal operation mode with control scheme was specified for teleoperation with time delay, based on the tradeoff between passivity and transparency properties. It experimentally confirmed the validity of the proposed optimal mode and control scheme by using a simple one DOF master-slave manioulator system.     

Robust buffer management mechanism in quality of service routers

Active queue management (AQM) is essentially a router buffer management strategy supporting TCP congestion control. Since existing AQM schemes exhibit poor performance and even instability in time delay uncertain networks, a robust buffer management (RBM) mechanism is proposed to guarantee the quality of service (QoS). RBM consists of a Smith predictor and two independent controllers. The Smith predictor is used to compensate for the round trip time (RTT) delay and to restrain its negative influence on network performance. The main feedback controller and the disturbance rejection controller are designed as proportional-integral (PI) controller and proportional (P) controller by internal model control (IMC) and frequency-domain analysis respectively. By simulation experiments in Netwrok-Simulator-2 (NS2), it is demonstrated that RBM can effectively manage the buffer occupation around the target value against time delay and system disturbance. Compared with delay compensation-AQM algorithm (DC-AQM), proportional-integral-derivative (PID) algorithm and random exponential marking (REM) algorithm, the RBM scheme exhibits the superiority in terms of stability, responsiveness and robustness.     

电力推进 模拟系统 实时仿真 时延分析 MATLAB

分析了电力推进负载模拟系统的原理,采用MATLAB实时仿真工具RTW和多功能数据采集卡PCI-1711实现负载模型到模拟变流器的控制.基于MATLAB/Simulink对模拟系统的时延影响进行了仿真,分析了负载模型时延对模拟电机转矩控制的准确性和稳定性的影响.通过建立模拟电机转矩控制的闭环传递函数和频域的Bode图,进一步分析了时延影响,采用修正闭环增益的方法对时延进行了补偿,达到与理想时延下近似的控制效果,并得以仿真验证.     

分数时滞DAHLIN数字调节器

本文提出了基于分数时滞概念的Dahlin数字调节器,解决了Dahlin算法的分数时滞控制问题。通过引入分数时滞整定参数γ,实现了不稳定逆系统的控制,这不仅可以准确地描述纯时滞过程,而且可将高阶过程合理地简化为低阶分数时滞模型,提高了系统的控制品质。文中给出的仿真例子对所得的结论进行了验证。     

现场总线控制系统时延特性及控制

分析了现场总线控制系统前向通道和反馈通道的传输时延特性，针对执行器的工作方式推导了线性被控对象在时间驱动方式下和在事件驱动方式下的离散时间模型，提出了2种现场总线控制系统的控制方法，1种是将随机时延转化为固定时延，进而对固定时延进行补偿；另1种是直接处理随机时延，这2种方法互为补偿，可有效地消除时延对现场总线控制系统性能的不良影响。