模糊控制在高速、高精度数字伺服系统中的实现

该文针对自行研制的由ＭＣＳ－９６系列单片机与ＰＷＭ驱动器组成的高速、高精度数字伺服系统，提出了“模糊粗、精调整控制”和“ｅ、ｅ非线性量化法”，并明确指出模糊控制规则状态表中各量的物理意义，从而可有目的地对该表进行人为修正．采用上述方法后，实验表明系统具有很高的跟踪精度与平稳性．在单元阶跃作用下，系统具有快速过渡过程和超调量近于零的优良品质．

基于H_∞滤波器的离散时滞系统鲁棒故障检测方法

针对一类具有不确定性的离散时滞系统 ,基于H∞ 滤波器研究了系统的鲁棒故障检测问题。利用H∞ 控制理论得到了系统的故障检测滤波器设计方法 ,证明了故障检测残差对不确定性具有H∞ 范数界的鲁棒性 ,给出了滤波器参数设计方法。仿真示例验证了该方法的有效性。

离散PID控制器的参数自整定

本文介绍了笔者研制的一套高速高精度交流数字伺服系统的结构,并针对该系统模型复杂及含非线性因素的特点,设计了参数能自整定的离散PID控制器,其整定依据ITAE性能指标次优。文中较为详细地介绍了该控制算法,最后给出了该方法应用于上述系统所得的实验曲线。实验结果表明系统获得了较理想的动、静态特性。对单位阶跃输入响应做到了基本无超调,而且具有较快的响应速度。采用该方法的系统对模型不确定性有较强的鲁棒性。

采用五对极旋转变压器的新型CNC机床位置检测单元

位置检测单元是中、高档CNC机床闭环数字伺服系统的重要组成部分。其作用是检测位移并以数字量的形式送入控制计算机构成闭环数字控制。实践表明:一个设计完善的闭环数字伺服系统,其定位精度与加工精度主要由位置检测单元所决定。位置检测单元一般由测量元件加位置检测接口组成。若为模拟式测量元件,由其输出信号的幅值或相位来得到位移计数值就形成两种不同的检测系统,即幅值检测系统与相位检测系统。当前在各类CNC 机床上,由旋转变压器(以下简称“旋变”)

三态工作制的新型PWM—GTR伺服驱动器

0 引言随着微电子技术、电力电子技术的进展和精密机械加工控制的需要,伺服驱动技术迅速发展成为机电一体化的一门关键基础技术。目前,各种类型的伺服驱动器(也称伺服控制器、

一种σ修正的Sobel算法

为提高Sobel算法对外部干扰的鲁棒性,该文在Ioannou和Kokotovic方法的基础上,提出了σ修正的Sobel算法,并给出了它的稳定性证明。针对一个高速、高精度的数字伺服系统,用σ修正的Sobel算法得到的控制律进行控制,仿真结果表明系统具有良好的性能。

基于Tent映射的混沌优化算法

针对目前混沌优化算法寻优速度慢的问题,论证了Tent映射的优越性,并结合模式搜索法,构造了一种搜索速度较快的混合优化算法.该算法能够搜索全局最优解,并具有较快的搜索速度.通过算例验证了该方法的可行性和Tent映射的应用前景.

基于模式噪声的数字视频篡改取证

为了实现视频信号的真实性鉴别,提出一种基于模式噪声的数字视频篡改检测算法.由于成像传感器的非理想性,每一种数码摄像机都会输出一种相对稳定的残留噪声,通过维纳小波滤波器从视频的每一帧中提取这一噪声,将一段视频中的每帧噪声取平均值,从而建立模式噪声.当一段视频遭受篡改处理时,通过比较待鉴别帧的噪声与模式噪声之间的相关性,利用实验经验阈值判断,定位篡改区域.实验结果证明该方法能够对视频篡改进行有效的检测.

图像区域复制篡改快速鲁棒取证

图像区域复制篡改就是将数字图像中一部分区域进行复制并粘贴到同一幅图像的另外一个区域,是一种简单而又常见的图像篡改技术.现有的算法大多对区域复制后处理的鲁棒性比较差,并且时间复杂度高.本文针对该篡改技术,提出一种有效快速的检测与定位篡改区域算法.该算法首先将图像进行高斯金字塔分解,将低频图像进行块分解,提取每块的Hu矩不变特征,并将特征向量排序,然后为每个特征向量搜索符合阈值的相似特征向量;最后利用区域面积阈值去除错误的相似块,并结合数学形态学定位篡改区域.实验结果表明该算法不仅能有效地对抗如高斯白噪声、高斯模糊以及JPEG压缩这些后处理操作,而且减少了块总数,缩小了块匹配搜索空间,提高了运算效率.

基于非抽样Contourlet变换的图像模糊取证

数字图像被动盲取证技术是对图像的完整性和真实性进行鉴别.图像遭受篡改操作后,为了消除图像伪造在拼接边缘产生畸变,伪造者通常会采用后处理消除伪造痕迹,其中,模糊操作是最常用的手法之一.因此提出了一种针对人工模糊的取证方法.首先,利用非抽样Contourlet变换分析图像边缘点特征进行边缘点分类;然后通过统计正常边缘点与模糊边缘点之间的差异鉴别模糊边缘;最后引入局部清晰度来区分人工模糊与离焦模糊,从而最终标定人工篡改边缘痕迹.实验表明该方法能够有效地检测出图像人工模糊篡改操作,较为准确地定位图像篡改边界.伪造图像边缘模糊越严重方法的检测效果越好.与其他模糊检测方法相比所提方法具有像素级别定位能力.

基于特征样本核主元分析的TE过程快速故障辨识方法(英文)

核主元分析(KPCA)在非线性系统的故障检测方面明显优于普通的PCA方法,但存在无法进行故障辨识以及在故障诊断过程常常出现核矩阵K计算困难等难题。针对上述问题,提出了一种基于特征样本核主元分析方法(FS-KPCA)非线性故障辨识方法。首先采用特征样本(FS)提取方法有效解决核矩阵K的计算量问题。然后利用计算核函数的偏导方法求取KPCA监控中每个原始变量对统计量T2和SPE的贡献率,利用每个变量对监控统计量贡献程度的不同,可以辨识出故障源。将上述方法应用到TE过程,仿真结果表明该方法不仅能够有效辨识故障,而且提高了故障检测和辨识速度。

一种基于Web的可靠网络隐蔽时间信道的研究

针对隐蔽时间信道在广域网上无法稳定工作的问题,提出了一种可靠隐蔽时间信道的模型.这种信道利用HTTP协议的网络包的时间间隔作为载体传输隐蔽信息.通过抗干扰处理、接收方确认等方法,设计了可靠的通信协议.采用队列理论对这种可靠隐蔽时间信道进行建模,并推导出了该信道的容量.为了获取该信道的性能指标,在Internet网络中实现了这种可靠隐蔽时间信道,进行了隐蔽信息的数据传输实验.实验结果表明,这种可靠隐蔽时间信道的传输率约为传统隐蔽时间信道的传输率的11倍,在相同的干扰下,可靠隐蔽时间信道的稳定性远好于传统的隐蔽时间信道.

控制理论在Internet拥塞控制中的应用

随着 Internet技术的持续发展 ,Internet发生严重拥塞的危险性更加令人关注 ,而有效的拥塞控制机制是保证 Internet稳定运行的关键因素之一。为此 ,介绍了现有的 Internet拥塞控制机制 ,综述了在利用控制与优化理论分析与设计拥塞控制算法方面的主要工作 ,并指出了一些存在的问题 ,以期引起广大控制理论研究人员的广泛关注。

不确定线性系统的鲁棒容错控制设计

研究含结构参数扰动的不确定线性系统的鲁棒容错控制问题，即设计反馈控制器，使闭环系统对可允的参数扰动具有鲁棒性，同时对执行器或传感器失效具有完整性。基于修正的代数矩阵方程，给出了期望的鲁棒容错控制器的存在条件及其显式表示。

具有随机丢包的一类网络控制系统的故障检测

针对存在随机数据包丢失的网络环境,研究了一类网络控制系统的故障检测问题.考虑随机丢包同时发生在传感器与控制器以及控制器与执行器之间,将网络控制系统建模为含有4个模态的马尔可夫跳变线性系统.基于此类模型,构造了系统的残差发生器,相应的故障检测问题转化为H∞滤波问题.利用马尔可夫跳变线性系统理论,设计了故障检测滤波器,使得残差动态系统均方稳定,且满足一定的扰动抑制水平.数值算例表明,在发生随机数据包丢失的情况下,上述故障检测滤波器不仅对故障敏感,同时对外界扰动具有鲁棒性.

网络控制系统的鲁棒H_∞容错控制器设计

研究了一类网络控制系统(NCS)的鲁棒H∞容错控制器设计问题.基于一类包含网络时延和数据包丢失的网络控制系统模型,考虑了更实际、更一般的执行器部分失效情况.然后利用Lyapunov Krasovskii泛函方法,通过引入一个积分不等式,得到了此类系统的H∞鲁棒稳定性条件并且采用锥补线性化算法给出了此类系统的鲁棒H∞容错控制器的设计方法.最后,数例仿真结果表明,对于任意容许的不确定性以及执行器的故障,所设计的控制器能使系统鲁棒渐近稳定,且具有H∞范数界.

一类不确定网络控制系统的鲁棒容错控制

研究了含有数据包丢失的不确定网络控制系统的鲁棒容错控制问题.在执行器连续增益故障下,考虑前向网络通道和后向网络通道中存在满足马尔可夫性质的数据包丢失情况,将含有结构不确定性的闭环故障网络控制系统建模为马尔可夫跳变线性系统.基于这个模型,利用Lyapunov稳定性理论和矩阵不等式技术,给出了闭环故障网络控制系统随机稳定的充分条件,同时采用锥补线性化方法,给出了控制器设计方法.最后数例仿真验证了该设计方法的有效性.

一种基于小波变换的混沌图像加密方法

给出一种在二维小波变换基础上 ,进行混沌映射 ,将图像加密的方法。该方法应用二维小波分解算法分解图像信息 ,从分解结构中提取二维信号的低频系数和高频系数 ,再分别对其实行混沌猫映射 ,从而完成图像的加密。解密时 ,首先对系数进行猫映射的逆映射 ,然后利用提取出的低频系数和高频系数进行二维小波重构 ,实现对原始图像的解密。仿真结果证明了该方法的有效性。

武器装备作战效能评估指标体系指导模式

为完成装备论证工作,构建完备合理的效能评估指标体系指导模式,该文归纳与综合现有的效能涵义及结构要素,提出一套抽象的效能评估指标体系指导模式。首先归纳出5类效能评估指标体系指导模式,再建立武器装备类型条件与效能评估指标体系指导模式的匹配接口,并提供指导模式的实例化方法。利用该文的指导模式,以某主战装备的效能评估指标构建为例,推出了合适的效能评估指标体系。结果表明,该指导模式对评估指标体系的构建过程起到重要的向导作用。

基于T-S模糊模型的网络控制系统鲁棒H_∞容错控制

针对同时存在网络时延和数据包丢失的网络环境,研究了执行器故障下一类非线性网络控制系统的鲁棒H∞容错控制问题。基于不确定T-S模糊模型描述的非线性网络控制系统模型,考虑了更实际、更常见的执行器部分失效情况。通过引入一个积分不等式,获得了此类系统的时滞相关鲁棒稳定性条件,且采用锥补线性化算法给出了此类系统的鲁棒H∞容错控制器设计方法。仿真算例表明,对于任意容许的不确定性以及执行器故障,所设计的控制器能使系统鲁棒渐近稳定,且具有H∞范数界。