案例教学在离散控制系统分析与设计的应用

控制理论基础课程具有偏理论、概念抽象、数学计算复杂等特点,导致学习难度大,学生学习动力不足,因此在控制理论的学习过程中引用教学案例十分必要。在离散控制系统课堂理论教学中引入MATLAB建模和仿真等技术,并与课程内容同步推进。实践表明,在控制理论的学习过程中引用教学案例,并用MATLAB软件进行仿真和验证,不仅使学生对课程的内容有了深入的理解,而且能将所学的控制理论的知识运用到实际问题的分析中。

基于准滑模离散控制算法的旋转机械振动控制研究

为解决传统旋转机械振动控制方法内激励源振动响应性质分析不精确、振动信号分类控制准确率差等问题,引入准滑膜离散控制算法,提出了一种新的旋转机械振动控制方法。首先,对旋转机械振动形式进行分类,获取机械振动弹性转轴的弹性力;然后,采用准滑膜离散控制算法,计算旋转机械齿套振动角速度;最后,依据解调变换控制技术,全方位实现旋转机械振动控制的目标。分析实验可知,在旋转机械振动信号的网络识别准确率与振动信号分类控制的准确率方面,新的振动控制方法均高于传统控制方法,有效提升了旋转机械振动控制效率与效果,可行性较高。

基于直流侧电压周期离散控制的单相并联有源滤波器

针对有源滤波器电流谐波分量检测运算复杂,且在负荷电流变化时出现电源电流畸变现象,从直流侧电容电压与交、直流侧功率传递的关系出发,并结合有功电流的周期性特点,提出了基于直流侧电容电压周期离散控制的新型有源滤波器控制方法。该方法以电网电压为同步信号,在电网电压信号的过零点采样直流侧电容电压,并通过周期离散控制可以获得负荷电流有功分量。采用该周期离散控制方法可实现对直流侧电容电压的线性化控制,并使有源滤波器对谐波的补偿是瞬时的。该文给出了单相并联有源滤波器的直流侧模型,基于该模型推导出周期离散控制方法。以该方法研制了10kVA有源滤波器样机,仿真和实验结果表明该方法控制简单,稳定性好,谐波补偿速度快,能够有效地避免负荷变化时的电流畸变现象。

计及离散控制偏差的典型温控负荷态势感知及调控策略

针对温控负荷离散化控制模式导致的临界温度效应累计偏差,提出一种计及离散控制偏差的温控负荷集群调控策略。通过引入修正因子改进负荷可消纳能力评估模型,并以热水器群为主要研究对象,将用户用水行为引入统一负荷模型,提升模型与实际环境的拟合性;提出负荷态势计算指标,基于其实时状态,以温度裕度、时间裕度和容量裕度为子指标进行综合,实现对于负荷调控能力的评价。仿真结果证明：综合考虑用户用能需求情况下,引入修正因子和用户行为分析的感知调控策略,可实现精准负荷调控,降低负荷资源储备需求。

虚拟环境下基于离散控制点的线缆装配规划技术

在对虚拟环境下的线缆装配规划的特点进行分析的基础上,提出虚拟环境下的线缆离散控制点建模以及虚拟环境下基于离散控制点的线缆装配规划方法。该方法通过对线缆离散控制点的单点、多点控制,可实现对整个线缆的可视化交互操作,能够比较清楚地描述线缆的空间位置、走向和装配路径,同时让规划人员直观地观察线缆与零部件之间的干涉情况,实现线缆的实时空间布置和装配过程仿真,为线缆的装配规划提供了一条有效的途径。目前该线缆装配规划软件系统已经在航天产品的装配工艺设计中得到试用,取得了良好效果。

Δ变换应用于自动离合器的离散控制

当采样周期 T→ 0时 ,Δ变换描述的离散模型收敛于连续系统。本文以汽车 AMT系统的离合器接合过程为控制对象 ,引入Δ变换离散描述 ,设计极点配置控制器 ,跟踪理想输出轴角速度。仿真结果表明 ,与 Z变换相比 ,在有限字长运算中 ,Δ变换受舍入截尾扰动的影响较小 ,但计算量稍有增大。

束晕-混沌的非线性反馈离散控制

基于非线性控制方法,提出了一种特殊的非线性反馈函数,即小波反馈函数,用于离散控制强流质子束的束晕 混沌。控制后质子束的束晕强度因子很快趋于零,束均方根半径、束横向平均发射度等都减至控制前的三分之一稍多,证明该控制方法切实有效,在工业上具有实用价值。

基于状态反馈的鲁棒容错离散控制系统设计

基于李雅普诺夫稳定性理论，研究了存在参数摄动的离散控制系统，对状态反馈下传感器和执行器的失效情况进行了完整性设计分析，给出了设计方法和步骤。仿真实例说明该法的有效性。

图形交互式离散控制系统教学环境的开发

基于MATLAB环境 ,采用图形用户界面 (GUI)开发了单输入单输出离散控制系统的计算机辅助分析与设计软件。使用该软件 ,不要任何编程 。

一般Luire型离散控制系统的绝对稳定性

目的研究一般Ｌｕｒｉｅ型离散控制系统的绝对稳定性．方法应用Ｌｙａｐｕｎｏｖ函数方法，并引入了关于变元σ绝对稳定的概念．结果得到了上述系统绝对稳定的充要条件及一些简洁的充分条件，并给出了两个简单的例子以说明结果的有效性．结论本文推广了前人的相应结果，并得出了更一般的结果．

多组实数滞后中立型线性定常离散控制系统镇定的频率法

文中采用刘永清建立的频率等价法，给出了多组实数滞后中立型线性定常离散控制系统的镇定，可由无滞后的线性定常离散控制系统的镇定所蕴含。

基于离散控制器合成的异构多核系统资源管理方法

近年来,随着半导体技术的发展以及应用多样化的需求,异构多核处理器已被广泛应用于高性能嵌入式系统中。这类系统面临的一个主要挑战就是如何在运行时对系统的可用资源(包括处理核等)进行管理分配从而满足系统及其所运行应用在性能和功耗等方面的需求。然而,虽然目前一些主流的资源管理技术在性能和/或功耗优化等方面取得了良好表现,但却经常对所设计的资源管理部件缺乏严格的可靠性保证,因此提出了一种基于离散控制器合成(DCS)的方法来对异构多核系统的在线资源管理策略进行自动、可靠的设计,即将形式化的、能够自动构造管理控制部件的DCS应用到异构多核系统的在线资源管理部件设计中。该方法通过采用形式化模型来描述异构系统的运行行为(例如如何为应用分配处理核),并将在线资源管理问题转换为一个面向某个系统管理目标(例如最大化应用性能)的DCS问题。在此基础上,通过现有的DCS工具对提出的方法进行了示例演示和验证,并对所使用DCS方法的可扩展性进行了评估。

基于改进用户自定义指标的离散控制系统性能评估

针对传统用户自定义指标在评估离散系统性能时没有考虑内部结构的不足,提出了基于改进用户自定义指标的评估方法。该方法将传统用户自定义基准中的开环时滞和干扰分别替换为部分闭环回路中的有效时滞和干扰,使用丢番图分解用户自定义函数的最小方差响应,进而求得性能指标。同时采用右对角线关联矩阵取代单位关联矩阵,简化了求解性能指标的复杂度。仿真结果证明,该方法计算量小,对有无内部干扰的离散系统均可准确评估。

含离散控制变量的大规模电力系统无功优化

提出了一种求解含离散控制变量的大规模电力系统无功优化的新算法,该方法通过对离散变量构造罚函数并直接嵌入非线性原对偶内点法中,以实现离散变量在优化过程中的逐次归整。文中对罚函数处理离散变量的原理以及其如何与原对偶内点法的直接结合进行了详细论述,并给出了一种新的数据结构以快速有效地求解高阶修正方程。从IEEE 14节点到广东省538节点电网等几个不同规模系统的演算结果可看出,该方法可以有效地处理离散变量,而且具有较好的收敛性和精确性。

离散控制系统中圆形极点与方差上界约束的相容性

对一类线性离散随机系统的控制问题，研究两类约束指标：圆形极点区域与状态方差上界的相容性，并对同时具有上述两类相容约束的控制问题，给出求取满意控制策略的有效方法。利用线性矩阵不等式（ＬＭＩ）方法，得到了与指定极点区域相容的状态方差上界指标的较好取值范围。算例说明了所得研究成果。

“连续与离散控制系统”课程建设

本文介绍了吉林大学仪器科学与电气工程学院在学科建设和教材改革中,对主干课程"自动控制原理"和"计算机控制原理和技术"的整合成"连续与离散控制系统"课程建设。我们从课程的特点、教学梯队、特色教材,实验平台等方面对课程的建设进行了全方位的介绍。

基金会现场总线在离散控制中的应用

基金会现场总线(FF)在OSI参考模型基础上增加了用户层,定义了很多用于离散控制的功能块这使得FF不仅适用于连续控制,也同样适用于离散控制,在介绍FF功能块应用的基础上,以实例说明了FF在离散控制中的应用。

基于泰勒有限差分的搅拌罐的离散控制仿真

通过利用张动力学来处理搅拌罐的系统方程得到一组控制器,同时结合泰勒有限差分方法,对搅拌罐系统进行计算机离散控制仿真实验。此外,理论分析证明了张动力学应用到搅拌罐系统的收敛稳定性。最后,利用MATLAB仿真工具,以排空搅拌罐为例,进行了计算机离散化控制仿真实验。为了比较,基于神经网络预测控制的计算机仿真实验被给出,对比仿真实验结果证明了利用泰勒有限差分方法对搅拌罐系统进行离散化控制仿真的有效性和高精度。此外,相较于利用ode45对搅拌罐系统进行计算机控制仿真,该方法具有减少系统函数取值和易于软硬件实现的优点。

滞后中立型时变离散控制系统的多层结构镇定性分解

建立了多组实数滞后中立型关联线性时变离散控制系统的结构概念，采用李雅普诺夫频率域等价性分解法，结合复变函数中的路歇（Ｒｏｕｃｈｅ）定理，给出了无滞后无扰动参数的线性时变离散控制系统的镇定，蕴含了具有扰动结构参数的多组实数滞后中立型关联线性时变离散控制系统的关联镇定，同时给出了扰动参数及滞后界限的估计公式．

离散控制系统不稳定的简洁判据及其应用

给出了离散控制系统闭环脉冲传递函数G(z)的极点不全位于z平面单位圆内的一个非常简洁的判据 ,利用这个判据 ,可以很方便地判断出一类离散控制系统不稳定 .所得结论简洁 ,计算简单 。