机械振动无线传感器簇状网络路径感知同步触发方法

无线传感器可以实时监测机械振动情况,但如果同步触发问题解决不好,可能会直接影响监测效果,导致机械设备无法正常使用。为了从根源上解决这个问题,需要重新研究感知同步触发方法。文章以机械振动无线传感器数据采集为基础,提出了STBTC_P架构与实现,并探讨了簇状网络路径感知同步触发方式,谨供参考。

时滞Lur’e网络的事件触发脉冲自适应同步控制

本文研究了一类带有混合时变时滞Lur’e网络的全局同步及其脉冲自适应控制问题.首先,为实现网络的全局指数同步并有效避免控制器连续控制,设计了一类基于事件触发的脉冲反馈控制器.同时,为获得最优控制强度,针对反馈控制输入设计了一种自适应更新定律并实现脉冲控制与反馈控制的动态平衡.其次,基于推广的比较原理以及参数变分策略,提出了该控制策略下的Lur’e网络实现全局指数同步的充分判定条件,并精确给出了指数同步的收敛速度.最后,通过相应的仿真算例来验证本文提出的控制方案和理论分析的正确性和有效性.

基于事件触发控制的中立型神经网络簇同步

研究了事件触发下带有Lévy噪声的中立型耦合神经网络的簇同步问题。首先,在混合时滞和不连续噪声的条件下,提出了一种事件触发机制与牵制控制方法结合的控制策略,应用于神经网络的簇同步中,以提高簇同步效率,缓解网络负担。然后,通过构建新的Lyapunov泛函,以及使用线性矩阵不等式(linear matrix inequalities,LMI)分析技术和广义Dynkin公式,得到误差系统的簇同步准则,进一步保证了耦合神经网络的簇同步。最后,通过一个数值仿真,验证了所得结论的可行性。

同步触发和级联滤波的分幅相机皮秒高压脉冲研究

脉冲展宽分幅相机是脉冲展宽技术与微通道板(microchannel plate,MCP)分幅相机的结合体,其时间分辨率与皮秒高压脉冲呈非线性波动关系.采用同步触发模式和级联结构LC高通滤波器产生皮秒高压脉冲,将其与影响时间分辨率的阴极电压和漂移距离结合,应用于脉冲展宽分幅相机的时间分辨率研究中.结果表明,同步触发式多级Marx电路能产生半高宽优于1 ns的高压脉冲,随着级联LC高通滤波器从1阶增至7阶,产生皮秒高压脉冲的半高宽从558 ps降至409 ps,幅值从-3.6 kV降至-1.4 kV,上升沿斜率的非线性波动为5.03~10.25 V/ps;将其加载于MCP通道内的光电子倍增模型,获得的MCP分幅相机时间分辨率由206 ps提高至149 ps;而将其应用于脉冲展宽分幅相机,随着阴极电压和漂移距离增加,时间分辨率的非线性波动为3.8~39.4 ps.通过数据统计和对比发现,当同步触发Marx电路与3阶LC高通滤波电路相结合时,脉冲展宽分幅相机的时间分辨率能达到最优.

面向图像高清传输的解码器同步触发信号调制技术

当前解码器同步触发信号在调制过程中容易受到噪声影响造成信号失真,导致解码后的图像细节模糊;为了增强图像清晰度,提出面向图像高清传输的解码器同步触发信号调制技术;在设计的FPGA平台中,采用并发控制机制确保SRAM存储模块多任务访问时避免数据冲突与不一致;并结合电力载波模块和PLC网络传输器保证系统的同步性与一致性;基于16×16并行累加器输出对SRAM进行寻址,并通过同相与正交频率运算获取基带信号;同时结合DDS数字合成理论实现符号速率自由控制,在此基础上,使用5通道解码器同步触发信号调制将传输信息位映射成同步传输序列,并通过施加振荡电流,并利用数据拟合辨识方法构建传递函数,调整调制信号以改善传输中的畸变与衰减,由此完成信号调制;实验结果表明,该技术对BPSK、QPSK、FSK信号的调制误差分别为1 dB、1 dB、2 dB,对图像解码效果的影响较低,能够获得细节清晰的高清图像。

多链接复杂网络指数同步的间歇事件触发控制

本文研究了基于间歇事件触发控制策略的延迟多链接复杂网络的指数同步问题,设计了一种间歇动态事件触发控制策略.相比于间歇静态事件触发控制策略,本文提出的控制策略是基于控制区间内的动态事件触发,极大地减少了事件触发次.并且,考虑的间歇控制的控制增益是自适应的,这具有动态调整的作用.基于图论和李雅普诺夫方法,本文给出了实现延迟多链接复杂网络指数同步的充分条件.此外,本文设计的控制策略能够排除Zeno现象.并且,将理论结果应用于一类振子系统的指数同步问题.最后,文章给出相应的数值仿真来验证理论结果的有效性和可行性.

基于事件触发机制的船舶补给同步抗干扰控制

[目的]针对多变海洋环境下补给船与被补给船补给作业同步航行控制问题,考虑风浪流引起的海洋环境干扰、船间效应导致的干扰、两船软连接相互作用,提出事件触发下基于干扰估计和补偿的同步抗干扰控制方法。[方法]将补给船受到的干扰建模为一阶马尔科夫过程,描述风浪流引起的海洋环境干扰和未建模动态,将船间效应导致的干扰和两船软连接相互作用等均集中为未建模动态,构造干扰观测器在线估计时变未知有界干扰,在控制设计中利用干扰在线估计值对干扰进行补偿,抵消干扰和不确定性对航行补给控制的影响,设计辅助动态系统来减少推进器控制饱和的影响,引入事件触发机制降低推进器执行频率以避免其过度磨损。[结果]仿真结果表明,本文提出的事件触发机制存在大于0的最小采样间隔且不会在有限时间内发生无限次触发。该控制器可实现补给船与被补给船同步航行,保证控制系统所有信号全局一致最终有界。[结论]仿真结果验证了事件触发干扰估计和补偿控制的有效性。

随机干扰下拓扑时变Kuramoto网络事件触发固定时间同步

本文针对一类网络拓扑时变且耦合通道存在随机干扰的Kuramoto型振子网络的同步问题,设计了事件触发机制下的固定时间控制算法.针对耦合网络的拓扑在切换中保持连通的假设,给出了一种具有多层结构的事件触发分布式控制策略,并能够抵消随机干扰对同步性能带来的负面影响.利用随机Lyapunov稳定理论和固定时间稳定性理论给出了达到实际固定时间相位同步的控制参数条件和同步调节时间的上界.另外,证明了所使用的事件触发机制在引入双曲正切函数之后不会产生Zeno现象,并给出了触发间隔的下界.同时,在推论中给出了本文提出的控制方法也可以应对振子耦合拓扑图不连通情况的结论.最后,通过两组具有不同噪声强度的仿真实验验证了理论分析结果.

执行器攻击下神经网络事件触发滑模同步控制

针对多神经网络系统在执行器攻击和外部随机干扰下的同步控制问题,对事件触发滑模控制方法进行研究。首先,设计了2种新的积分滑模函数,保证多神经网络系统在整个同步过程中的全局鲁棒性;其次,在事件触发机制的基础上,针对系统存在有界扰动和执行器攻击的问题,设计了分布式事件触发积分滑模控制器,在抑制干扰和攻击的同时实现了多神经网络的同步控制,并且节约了通信资源;再次,基于李雅普诺夫稳定性理论,给出了多神经网络同步的充分条件,并通过推导得出最小触发时间间隔为大于0的正数,即保证系统不会存在奇诺(Zeno)行为;最后,仿真结果验证了所提控制方法的有效性。

基于双目定位和同步触发的城市轨道交通工务综合检测车

[目的]目前城市轨道交通隧道及轨道的工务巡检大多仍采用传统的人工巡检方式,亟需有效提升巡检效率及准确率。[方法]提出了一种基于双目定位和同步触发技术的城市轨道交通工务综合检测车(以下简称“综合检测车”),阐述了该综合检测车的系统架构,并介绍了同步定位模块、供电模块及人机交互模块的功能,以及工务病害故障检测所采用的识别算法。介绍了该综合检测车的定位计算和同步控制技术,并对其在城市轨道交通工程中的实际应用效果进行了分析,对其技术优势进行了总结。[结果及结论]该综合检测车可在2 h内完成城市轨道交通线路隧道及轨道的巡检工作,实现对多类病害故障的智能综合检测。与人工检测相比,其准确率提升了60%,巡检成本降低了30%。

一种爆炸采集与同步触发系统研究与实现

在爆炸荷载下,建筑损毁研究存在多类型、多设备同时检测的触发问题,为此提出一种利用爆炸高温瞬间融化漆包线外层,使漆包线导通并产生下降沿脉冲,触发单片机(MCU)输入输出(IO)口中断,实现爆炸信号采集的方法。结合提出的“双一”法,产生快速同步触发信号;基于静电保护(ESD)技术对爆炸信号和同步触发信号保护,抑制范围±25 kV。基于RS485接口,采用高级加密标准(AES)算法处理通信数据,提高系统安全性,实现远程操控,使系统适用于多种场合。经实测,所提爆炸采集与同步触发系统的爆炸信号采集响应时间<0.7μs,触发延迟<0.3μs,可靠性>99%,满足需求。

基于触发同步的配电网信息物理系统实时仿真方法

配电网信息物理系统(CPS)仿真需要实现电力物理系统与信息通信系统的联合仿真,同步接口是实现两者之间联合仿真的关键。配电网CPS实时仿真的精度高,但容易因计算规模过大、交互频率过高导致仿真产生“超时”现象,从而降低仿真精度。为了提升配电网CPS实时仿真的效率,建立了有源配电网的物理系统模型与信息通信系统模型,考虑物理、信息通信、信控3个仿真子系统的仿真交互需求,提出了包含管理层、仿真层、交互层的配电网CPS实时仿真架构。针对信息通信仿真子系统与物理仿真子系统之间的数据交互问题,通过事件触发下调节信息通信与物理仿真子系统之间数据交互的周期步长,提出了基于触发同步的有源配电网CPS的实时交互仿真方法,在保证精度的前提下,降低了配电网信息物理仿真接口所需的交互频次,提升了配电网CPS实时仿真的效率。算例分析结果表明,所提有源配电网信息物理交互同步方法能够有效保证配电网CPS仿真的精度,避免无效的交互计算,提高CPS联合仿真的效率。

激光损伤阈值测量装置同步触发模块研究

损伤阈值测量装置是强激光技术的重要技术指标,主要用于强激光光学元件的研制和测试,而同步触发模块作为模块之间时序的控制器,是研制损伤阈值测量装置的关键技术之一。介绍了一种用于激光损伤阈值测量装置的同步触发模块及方法。设计了基于现场可编程门阵列(field programmable gate array,FPGA)为主控芯片的硬件方案,通过上位机操控软件设置同步触发参数,来控制各路输出同步信号的宽度和各路信号之间的时序,可极大提高同步触发的精度和效率。通过实验验证,同步脉冲信号之间的调节精度为2 ns,同步脉冲信号的最小宽度为10 ns,满足激光损伤阈值测量装置的要求。

交流故障下高压直流输电系统同步触发控制性能分析及改进

高压直流控制系统通过同步触发控制实现对换流器的控制作用。文中分别从同步和触发2个环节对2种具有代表意义的同步触发控制原理进行详细介绍,其中一种的特色是在同步环节采用环前滤波器进行谐波滤除和不平衡处理,触发环节为等间隔触发,以SIEMENS同步触发控制为代表;另外一种的特色是在触发环节含有辅助触发控制和触发角限制,同步环节无环前滤波器,以ABB同步触发控制为代表。然后,对2种同步触发控制在交流故障下的性能进行分析和对比,并将2种同步触发控制的特点进行结合,提出了改进型同步触发控制,建立了其小信号模型。最后,进行了阶跃响应仿真对比和交流故障测试,仿真测试结果验证了改进系统抑制后续换相失败的能力更强,同时验证了改进方向的正确性。

机械振动WSN比例补偿跨层同步采集触发方法

针对机械振动无线传感网络同步采集中的同步触发精度低问题,提出了一种比例补偿跨层同步采集触发方法。首先,基于跨层同步架构设计超宽带机械振动无线传感器网络节点,分析采集节点实际采集时钟构成;然后,使用单一硬件定时器作为采集控制时钟,跨层获取同步信息并进行同步触发延时控制;最后,根据周期性同步信息建立节点间的时间比例模型,根据采集节点上行链路时间比例对同步触发延时进行比例补偿,减小同步采集触发误差。实验结果表明,所提方法在单跳网络中同步采集触发误差均值为20 ns,最大值为50 ns,在两跳网络中同步采集触发误差均值为37 ns,最大值为76 ns,有效提高了机械振动无线传感器网络同步采集触发精度。

基于自适应事件触发牵制控制的多时滞随机耦合神经网络簇同步

本文通过自适应事件触发牵制控制策略,研究了多时滞的随机耦合神经网络在均方意义下以指数速率进行簇同步的问题.在耦合神经网络中,同一簇中的节点只需与相应的孤立节点同步,而对于不同簇中节点之间的同步状态没有要求.首先,本文提出了一种事件触发牵制控制方法来解决耦合神经网络中节点数量众多、通讯复杂的问题.该方法不仅能减少耦合神经网络中控制器的数量,还可以减少控制信号的传输次数、减轻网络传输压力.然后根据M矩阵方法,建立了随机耦合神经网络均方指数稳定的充分条件.同时,利用自适应控制策略,给出了反馈增益的更新规律.最后,通过一个数值例子验证了所提出的自适应事件触发牵制控制策略的有效性和适用性.

Markov跳变系统的非同步事件触发耗散容错控制

本文主要研究一类具有执行器故障的Markov跳变系统的非同步事件触发耗散容错控制问题.通过引入非同步事件触发器来降低传感器的采样数据传输频率,从而降低通信消耗.采用两个独立的隐Markov模型分别描述触发器、控制器与原系统之间的非同步现象.在此框架下,基于Lyapunov稳定性和耗散理论,得到了闭环控制系统在执行器存在故障的情况下随机稳定并严格耗散的充分条件.并借助矩阵不等式变换技术给出了触发器和控制器矩阵参数的求解方法,实现了触发器和控制器的协同设计.最后,通过仿真研究验证了所提出的设计方法的有效性.

时间触发以太网与时间敏感网络时钟同步失效对比分析

确定性网络技术逐步应用于航电、工业自动化、车载等任务关键系统,如时间触发以太网(TTE)、时间敏感网络(TSN)等,但时间同步技术是这类网络可靠运行的基础,目前缺乏量化分析模型以及不同协议时间同步服务可靠性对比分析。针对该问题,分析了上述两种协议时间同步过程,提炼出导致时间同步失效的因素,提出两种时间同步协议失效概率的评估模型,在此基础上对比分析了失效场景与失效概率,最后使用OPNET对两种时间同步协议的失效概率进行仿真,仿真结果与建模结果一致。该时间同步失效概率评估模型可供行业参考。

适用于光导开关触发的V/N气体开关设计与验证

为了满足多路精确同步触发开关要求,将光导开关(PCSS)与V/N气体开关结合,可充分发挥PCSS低触发阈值、低抖动和光电隔离以及V/N气体开关工作电压高、带载能力强等优势。两种开关结合的核心是V/N气体开关结构参数与PCSS触发回路的参数匹配。分析计算了V/N气体开关的结构电容、触发回路振荡参数、开关电场分布等,研究了V/N气体开关的结构电容与PCSS、串联电感等构成的振荡回路的匹配关系,通过实验获得了V/N气体开关自击穿电压曲线、导通延迟时间以及不同欠压比下的延迟时间抖动等,初步验证了适用于PCSS触发的V/N气体开关设计。

基于ZYNQ的时间触发以太网系统设计

时间触发以太网(TTE)是一种基于标准以太网的实时网络通信技术,采用“时钟同步”和“时间触发”来确保关键数据的通信实时性和确定性,解决了标准以太网基于“事件触发”的通信方式无法保证通信确定性这一问题,通过冗余传输和故障检测、隔离机制来提升网络的可靠性,具有大带宽、强实时性、高可靠性和兼容标准以太网的技术特点,能够满足安全关键系统的强实时通信需求,本系统应用ZYNQ芯片实现了TTE网络协议,完成了数据采集、数据传输、数据判读等功能。测试展现了TTE技术的高可靠性和时效性,并展现出本系统的兼容性和多任务工况的应用拓展性。