综合动态性能指标的控制器群切换方案的研究

对基于因特网的共享控制系统中控制器群的切换方案进行了研究。分析了共享控制系统中控制器群采用切换控制策略的原因。根据共享控制系统的特点,综合系统动态响应的性能评价指标,设计了共享控制系统各控制器之间的相互切换准则。提出了控制系统最佳综合性能值(IAE指标意义下的)和控制器最佳参数值的获取方法。制定了控制器群切换准则以及控制器的切换控制流程。实验结果表明,我们的方法是有效可行的。

数字集群逻辑控制器测试仪CPLD设计

简要介绍了集群逻辑控制器的功能,并详细阐述了集群逻辑控制器测试系统的重要部分,可编程逻辑器件(CPLD)的设计。设计好的可编程逻辑器件具备同步串口通信的功能,从而使测试系统能够与串行外围接口通信。

基于数字信令的集群逻辑控制器测试仪的设计

描述了一种集群通信中全新的测试解决方案。测试仪器将同时模拟基站和移动电台的通信功能,发送无线集群信令、摩托罗拉车载电台串行外围接口命令和其他测试信息来验证逻辑控制器的性能。其中在测试仪的硬件电路中采用可编程逻辑器件实现串行外围接口通信功能。测试仪软件设计采用模块化设计。在实际使用中发现这种集群逻辑控制器测试仪器通用性好,只需更改处理通信协议的软件模块就可以使测试仪测试基于MPT-137或PAA1382信令的集群逻辑控制器。这种测试仪器在集群通信测试领域应用前景广阔。

基于DSP+CPLD的低压断路器群组控制器研究

介绍了一种基于DSP和CPLD的低压断路器智能控制器的设计,该控制器以模块化的形式,能够控制多个断路器实现故障保护。重点叙述了控制器的硬件系统构成,包括信号调理电路、脱扣控制电路和GPRS通信模块电路。设计出的智能控制器具有结构灵活、可靠性高、通信能力强、智能化程度高等特点。

基于控制器集群的SDON多域互联互通技术

针对软件定义光网络(SDON)多控制域互联互通的需求,在对多控制域信息交互协同控制进行分析研究的基础上,利用负载均衡的思想,提出了一种基于控制器集群的SDON多控制域互联互通架构,包含集群间和集群内两个互联层次。利用集群间控制器迁移和集群内主从控制器切换机制,实现光网络中多控制域间的协同互联和负载均衡,提升网络服务质量。

基于OwnShip-Proof模型的软件定义网络控制器集群故障安全恢复方法

控制平面负责软件定义网络的管理和控制,是软件定义网络的核心。当前针对控制平面的研究主要集中在性能和稳定性提升,以及控制器的安全性方面,针对控制平面故障恢复过程中的安全问题未见研究成果。文章提出了一种基于Own Ship-Proof模型的故障安全恢复方法,在故障恢复过程前构建哈希树存储对应备份资源,故障恢复过程中使用哈希树完成快速身份校验,实现了控制器与备份资源所有权的安全认证。测试结果表明,该方法不仅可以降低控制平面备份文件的存储空间,也可以有效阻断攻击者利用故障恢复实施信息窃取的攻击行为。同时与传统方法相比,随着备份文件的增大,二者的性能差异逐渐减小。

基于粒子群PID-Smith控制器的列车精确停车算法研究

停车精度是评价列车自动驾驶系统的重要指标之一。为提高列车的停车精度,结合列车制动系统模型,针对列车在制动过程中由于外界扰动及模型参数变化造成停车不精准的问题,提出了一种将粒子群PID控制器和Smith控制器相结合的方法。通过粒子群PID控制器实现对列车理想制动曲线的追踪,再通过引入Smith控制器实现对系统时滞的补偿,降低系统时延,从而实现精确停车。采用MATLAB软件对该控制器进行验证分析,仿真结果表明,基于粒子群PID-Smith控制器的列车精确停车算法,不仅可以实现对理想制动曲线的精确跟踪,达到停车的高精度要求,同时系统结构简单,有较强的鲁棒性与适应性。

低压断路器群组控制器设计

介绍了一种基于DSP和CPLD的低压断路器智能控制器的设计。该控制器以模块化的形式,能够控制多个断路器实现故障保护。重点叙述了控制器的硬件系统构成,包括信号调理电路、脱扣控制电路和GPRS通信模块电路。设计出的智能控制器具有结构灵活、可靠性高、通信能力强、智能化程度高等特点。

网络化全数字照明监控系统及集群控制器设计

介绍了网络数字化照明控制系统及其集群控制器的功能,给出了基于双微处理器及策略控制的集群控制器核心电路设计方案与实现方法,并介绍了系统主要软件结构框图和特殊情况下的组网技术与软件协议.

一种基于SDN控制器集群的负载均衡机制

传统SDN中交换设备和控制器之间多采用静态映射方式,面对有控制面数据负载均衡要求的特殊系统应用时,会有控制器切换不合理、交换设备数据流负载不能动态均衡的问题发生。为解决该问题,对网络内全部控制器的负载集中管理后,研究了一种基于SDN控制器集群的负载均衡机制。随网络流量的变化,按照控制器负载数据动态实现切换,可解决控制器负载超限问题并及时避免控制器过载对网络性能的影响。该机制已应用于国产化的JARIOS控制器,并在此基础上搭建环境并完成测试验证。实验证实该机制可以较好地实现控制器集群中的失效保护和负载均衡,提高控制器对入包数据的处理效率,提升整体网络的鲁棒性。

一种动态自调节的SDN控制器负载均衡算法

为了解决交换机与控制器之间的静态配置会造成控制器间负载的不均衡问题,综合考虑控制器的实时负载和其自身的处理能力,提出一种基于交换机迁移机制的动态自调节的负载均衡算法。该算法可根据系统整体的负载自动选择分配负载的控制器,保证性能高的控制器分配到较多的负载,从而解决多控制器间负载不均衡问题。实验表明,该算法能有效提高系统平均吞吐量及降低平均响应时延,达到更好的负载均衡效果。

弹性飞机的混合H_2/H_∞最优PID控制器设计

针对弹性飞机强鲁棒性、低阶次、低增益鲁棒控制器的设计问题,以某弹性飞机12阶模型为研究对象,研究了基于弹性飞机降阶模型的混合H2/H∞最优PID控制器的设计。首先基于平衡截断法得到了6阶降阶模型。然后,根据全阶模型和降阶模型的频域降阶误差选取了合适的鲁棒加权函数。之后,给出了系统跟踪误差的H2范数的一种简化计算方法用于计算H2范数优化设计指标。最后使用粒子群优化算法进行了混合H2/H∞最优PID控制器参数的优化得到了最优PID控制器。仿真结果表明,与H∞混合灵敏度控制器相比,混合H2/H∞最优PID控制器阶次更低,并能同时镇定参数和非参数两种不确定性具有更强的鲁棒性;对弹性形变有较好的抑制作用,对刚性模态也取得了很好的控制效果。

基于PSO的模糊控制器参数优化设计

本文提出了将微粒群优化(PSO)算法应用于模糊控制器的参数优化设计中,针对常用的工业对象模型进行了仿真实验,仿真结果表明基于微粒群算法优化模糊控制器参数可以获得满意的控制效果,PSO算法为模糊控制器的设计提供了一种的新的思路。

粒子群模糊PID交叉耦合电机同步控制

为了提高外鼓式制版双电机同步控制性能,减小永磁同步电机运动平台的轮廓误差,对提高系统控制精度进行了研究。在模糊PID交叉耦合控制器中,使用粒子群算法(PSO)对模糊PID控制器的量化因子和比例因子进行寻优整定,从而在线实时调整PID参数。通过仿真对比输入输出轨迹的跟踪效果,验证算法的有效性。仿真结果表明,采用粒子群模糊PID交叉耦合控制能对双电机系统进行高精度同步控制,使其具有响应速度快、整定时间短、超调量小、同步性好等优点,满足制版系统的同步控制性能。

粒子群优化模糊PID的四旋翼飞行器控制

为更好地解决四旋翼飞行器的控制精度问题,提出将粒子群算法与模糊PID相结合的方法应用于四旋翼飞行器控制。首先由粒子群优化算法得到量化因子与比例因子,然后通过模糊化与反模糊处理动态调节权重因子,最后通过在Matlab/Simulink平台中对系统进行飞行控制仿真以及抗扰性测试。仿真结果表明,传统PID控制超调量为6.88%,模糊PID控制超调量为4.16%,而粒子群模糊PID控制可以做到基本无超调且调节时间仅有0.954 s,粒子群模糊PID控制器收敛速度更快、精确度更高、适应性更强、稳定性更高,对实际的四旋翼飞行器控制设计工作具有参考价值。

计算机控制系统在带钢热连轧中的应用

介绍了以区域控制器群结构为主体的分布式计算机控制系统及其设计原则 。

轧钢计算机控制系统的新发展

介绍了国际上九十年代轧钢计算机控制系统的发展趋势及国内自行设计的用于轧钢自动化的计算机控制系统。

分布式粒子探测器集群高压电源系统设计

设计了一种分布式粒子探测器集群高压电源系统,阐述了系统总体构架,重点介绍高压电源控制柜的设计方案。分析了多个模块设计的关键技术环节。该系统基于Nios II和ARM双核控制,设计了AC/DC变换器、高压电源阵列、CAN路由器、触摸屏及集群电源主控制器等模块,实验结果表明,本系统具有功率因数高、精度高、纹波小、实时性好、设备的兼容性和抗干扰能力强等优点。

面向智慧医疗云的SDN动态负载均衡方法

文中引入软件定义网络(Software Defined Network,SDN)对智慧医疗云进行网络管理,并且针对传统SDN控制器存在单点失效和负载均衡的问题,设计了智慧医疗分布式SDN控制器系统。SDN控制系统分为SDN控制器集群、数据转发平面和智慧医疗云服务系统3层。在此基础上,提出一种实时负载动态自调节的快速负载均衡算法DAF(Dynamic Adaptive and Fast Load Balancing)。在该算法中,负载信息感知组件周期性地采集自己的负载信息,自动地进行控制器间的负载信息交互;控制器的负载值超过阈值时,会触发交换机迁移动作,以动态配置交换机与控制器之间的映射关系。实验结果表明,面向智慧医疗云的分布式SDN控制系统的性能良好,且DAF算法能够快速地实现SDN控制器间的负载均衡,提升了智慧医疗云的网络吞吐量。

面向软件定义核心网的OpenFlow分组转发优先制排队模型研究

软件定义网络(Software-Defined Networking,SDN)作为一种数据转发与控制逻辑相解耦、并开放底层编程接口的创新网络架构,为降低核心网的部署运营成本、提升应用业务性能提供了全新的解决思路.然而,在SDN架构下,逻辑上集中的控制平面容易出现性能瓶颈,进而加大分组转发时延,因此有必要理解其分组转发性能特性.为此,本文首先介绍了软件定义核心网的典型部署场景,分析了控制平面的Packet-in消息到达过程和数据平面的分组到达过程,进而应用M/M/n/m和M/M/1/m排队模型分别刻画控制器集群的Packet-in消息处理过程和OpenFlow交换机的分组处理过程.在此基础上,建立OpenFlow分组转发优先制排队模型,进而推导出不同优先级的分组转发时延及其累积分布函数CDF.最后,借助控制器性能测量工具OFsuite_Performance进行实验评估,结果表明:与现有模型相比,本文所提的M/M/n/m模型更能准确估计控制器集群的实际性能.同时,采用数值分析的方法对比了多种情况下不同优先级的分组转发时延及CDF曲线,为软件定义核心网的实际应用部署提供有效参考.