Synchronization of perturbed chaotic systems via nonlinear control

Chaos synchronization of systems with perturbations was investigated.A generic nonlinear control scheme to realize chaos synchronization of systems was proposed.This control scheme is flexible and practicable,and gives more freedom in designing controllers in order to achieve some desired performance.With the aid of Lyapunov stability theorem and partial stability theory,two cases were presented:1) Chaos synchronization of the system without perturbation or with vanishing perturbations;2) The boundness of the error state for the system with nonvanishing perturbations satisfying some conditions.Finally,several simulations for Lorenz system were provided to verify the effectiveness and feasibility of our method.Compared numerically with the existing results of linear feedback control scheme,the results are sharper than the existing ones.

基于电流状态反馈的串联电压质量调节器比例谐振和谐波补偿控制

提出了一种基于电流状态反馈的比例谐振和谐波补偿的串联有源电压质量调节器控制方法。外环采用比例谐振控制器,并与谐波补偿器相结合,使系统具有谐波补偿能力;内环采用电感电流状态反馈,降低系统的谐振峰,并且增强系统的稳定性;同时,引入了负载电流前馈来增强系统对负载扰动的抑制能力。论文对所提出的控制方法进行了详细的理论和仿真分析,并在单相2kVA串联有源电压质量调节器实验装置上进行了验证。仿真和实验结果均证明了所提控制方法的正确性和有效性。

光突发交换网络拥塞控制策略

针对光突发交换网络中的拥塞问题,提出了一种基于速率的拥塞反馈控制策略.利用控制波长信道,源边缘结点沿数据传送路径周期性地发送和接收资源管理分组,这些控制分组携带数据传送光路所经过的各核心结点的拥塞信息.据此,源边缘结点不断地监测网络的拥塞状况,并相应地调整数据突发的发送速率,从而避免网络拥塞.通过理论分析与系统仿真,从多个方面研究了该策略的控制性能及对光突发交换网络拥塞的影响.结果表明,该策略能有效地抑制光突发交换网络的拥塞发生.

主从式远程康复机器人系统中力反馈的实现(英文)

设计了一种力觉辅助主从式远程康复训练机器人系统,该系统由主机械臂和从机械臂构成,二者通过In-ternet网络相连.治疗师在医院操纵主机械臂,远地从机械臂跟踪治疗师的运动,可以使患者在家或社区康复中心进行康复训练.从机械臂及其控制器用于引导患肢关节进行安全准确地伸展和运动.主机械臂及其控制器用于远程控制和监测患者的训练过程,并对输出数据进行分析,评估训练效果.基于二端口理论和电路等小阻抗模型,设计了力反馈-位置型的控制结构来实现力反馈,使治疗师可以及时感知到患者训练过程中与机械臂的交互力.在此基础上,建立了一套单自由度远程康复训练机器人系统,对一名健康男性进行了实验研究,结果表明治疗师可以通过操纵主机械臂引导实验对象训练并感受到实验对象与从机器人的交互力信息.与传统的康复方法相比,该方式无论对于医生和患者都更为经济方便.

基于神经模糊系统的自适应前馈-反馈控制系统设计

在前馈控制器设计思想的启发下,提出了一种基于神经模糊系统的自适应前馈-反馈控制系统。该控制系统首先把非线性过程近似为一个线性的ARX模型和一个基于神经模糊系统的线性化误差模型(FNNM)组成的合成模型,把线性化误差模型的输出看作可测量的"扰动",然后再引入前馈控制器,利用被控制过程的输入、误差模型的输出、线性ARX模型输出和系统输出值之间的误差以及被控制过程的合成模型的梯度信息对控制器参数进行在线调节,从而获得较好的控制结果。将提出的基于线性化误差模型的自适应控制系统用于简单不可逆放热反应的连续搅拌型化学反应器CSTR中,并与传统的PID控制器进行比较。仿真结果表明:这种基于神经模糊系统的自适应前馈-反馈控制器和PID控制器相比,能得到更快、更好的控制效果。

双臂空间机器人惯性空间轨迹的非线性反馈跟踪控制

讨论了载体姿态及位置均不受控制的自由漂浮双臂空间机器人系统的轨迹控制问题.首先,根据双臂空间机器人系统的动量、动量矩守恒关系及系统的Jacobian矩阵,得出机械臂末端抓手加速度与关节角速度、角加速度的关系.然后,根据Roberson-Wittenburg方法推导出系统动力学方程.以此为基础,设计了自由漂浮双臂空间机器人系统机械臂末端抓手惯性空间轨迹的非线性反馈跟踪控制方案.仿真结果证明了上述控制方法的有效性.

特征结构下的一种多变量预测控制方法

本文采用优化的方法确定多变量对象的近似特征序列,并在此基础上提出了在特征结构下的多变量预测控制和相应的闭环反馈结构,利用此反馈结构可方便地对所设计的多变量预测控制系统进行稳定性判别,仿真试验证实了本文的算法对不稳定的多变量对象也是适用的。

论毒品犯罪案件侦查方案的优化

在毒品犯罪侦查中,我们要通过信息收集与反馈,充分考虑干扰因素及临界点来制定控制方案,对毒品犯罪各个控制方案进行科学性与价值性分析,选择最优方案。要考虑如何在种植毒品原植物犯罪案件、制造加工毒品犯罪案件、贩卖毒品犯罪案件、运输毒品犯罪案件、携带毒品进出国(边境)犯罪案件中发现犯罪嫌疑线索,确定犯罪嫌疑人,从而使事实真相与作案人浮出水面,最终采用策略手段破获案件,保证通往侦查目的的途径畅通无阻。

光突发交换网络的拥塞控制技术研究(本期优秀论文)

光突发交换(OBS)技术能很好地支持突发业务,有希望应用于Internet核心交换。但是,OBS网络的单向预约信令方式容易造成网络拥塞和大量的突发丢失。文章在深入研究现有的OBS网络拥塞控制策略的基础上,提出了一种新的基于速率的OBS拥塞控制策略。边缘源结点向宿结点周期性地发送和接收资源管理分组(RMP),边缘源结点根据RMP中的拥塞反馈指示了解网络中的拥塞状况,并改变突发发送速率,从而解除拥塞。

交通拥堵的平均场延迟反馈控制方法

【目的】在优化速度模型的基础上，引入平均场延迟反馈控制方法抑制交通的拥堵。【方法】将当前车受到的所有其它车的作用用一个平均场力来代替，将延迟耦合作为延迟反馈控制项，在交通流演化过程中，通过开-关（on-off）加载控制以抑制交通的拥堵；通过线性稳定性分析得出稳定性条件；最后用数值模拟验证控制方法的有效性。【结果】稳定性分析得出交通流在控制作用下趋于稳定，数值模拟分析对比发现拥堵交通流在施加控制后，车间距-速度相图中的交通滞后曲线区域缩小，以此判断交通拥堵得以缓解。【结论】交通流平均场延迟反馈控制方法可以有效地抑制交通拥堵，控制增益越大，交通拥堵缓解程度越好，而且该反馈控制在智能交通（ITS）中易于实现。

裂纹转子系统的混沌响应控制方法研究

研究了轴上含裂纹的单盘转子系统出现混沌响应时的混沌控制问题。在采用开闭裂纹模型的基础上,推导了单盘裂纹转子的运动方程。在综合了延迟反馈和正弦周期微扰等控制方法特点的基础上,提出了正弦延迟反馈的控制混沌方法。由仿真结果可以看出,可以通过计算最大Lyapunov指数来选择控制参数。调整控制参数,可以将裂纹转子由混沌运动分别控制到协调运动、周期2运动和周期4运动上。

基于格子流体力学模型的交通拥堵反馈控制方法比较

【目的】寻找抑制拥堵、控制交通排放的可行方案。【方法】在交通流格子流体力学模型的基础上,考虑道路上所有车流对当前车流的作用,构造平均场反馈控制方法;考虑最近邻单元车流量差的正弦变化,提出非线性正弦反馈控制方法,并通过线性分析得出其稳定性条件。最后通过数值模拟验证,对比这两种反馈控制方法,以及考虑最近邻单元流量差的Ge反馈控制方法和考虑下游车流流量差的Redhu和Gupta延时反馈控制方法对抑制交通拥堵的作用。【结果】4种控制方法都能抑制交通拥堵。从数值模拟结果看,控制效果较好为平均场反馈控制方法、非线性正弦反馈控制方法和Ge反馈控制方法;从实际应用的角度来看,非线性正弦反馈控制方法、Ge反馈控制方法及Redhu和Gupta延时反馈控制方法比较容易实现。【结论】控制效果较好且较容易实现的方法为非线性正弦反馈控制方法和Ge反馈控制方法。

光纤陀螺寻北仪的转位控制方案设计与实现

光纤陀螺寻北仪利用光纤陀螺测量地球自转角速率的水平分量来获得被测点的北向信息，利用加速度计测量固定陀螺的基座的倾斜角度，经过解算得到载体的参考轴与真北方向的夹角。转位控制方案设计是寻北仪系统设计中一个极其重要的环节，转位机构的转位精度必须满足陀螺寻北的精度要求。文中详细介绍了光纤陀螺寻北仪的组成、转位控制方案设计及其实现途径。实验证实采用光电编码器作为直流电机位置控制的反馈元件的转位机构达到了系统寻北的精度要求。

基于延迟抖动分析的TCP友好拥塞控制算法

基于因特网的以UDP为传输协议的实时多媒体数据传输需要在保证实时性和可靠性的基础上,能够与因特网其他服务所使用的TCP协议公平共享有限的带宽。本文采用基于实时传输协议(RTP)和实时传输控制协议(RTCP)的反馈拥塞控制算法,提出一种简单的拥塞控制机制,使UDP数据流能与TCP数据流和平共处;研究了基于速率控制的TCP友好拥塞控制策略—TFRC,分析了其基本机制和关键问题;提出利用延迟抖动作为潜在拥塞信号来改进TFRC的速率控制机制,以适应实时业务低抖动的要求,并通过NS仿真验证了改进的TFRC算法对实时业务的良好性能。

无线传感器网络中基于事件驱动的输出反馈控制

近10年,随着传感器、无线网络技术的发展,无线传感器网络促进了一系列新型网络化应用的诞生.然而在这一系列应用中,无线传感器网络耗能过多成为了制约其发展的瓶颈.在实际的应用中,传输所消耗的能量占电池总消耗能量的90%,因此研究节点数据传输节能问题有着巨大的实际意义.基于事件驱动的线性离散时不变系统的输出反馈控制算法,所提出的事件驱动传输策略能决定传感器何时发送数据.首先,通过一类近似二次值函数来推导出这种传输策略,基于此类传输机制,该系统可以很好地平衡执行器性能和无线传输速率.其次,利用所给出的传输策略设计了相应的输出反馈控制器.最后,通过数值仿真验证了理论结果的可行性和有效性.

分布式视频转码服务调度算法研究

针对分布式环境下视频转码服务的任务请求自适应接收问题以及处理后视频序列分段向客户端的端传输控制问题,通过分析视频转码处理对资源占用的特点以及流式媒体服务实现的过程,提出了基于处理节点资源与客户信道质量反馈的视频转码任务自适应接收策略和用于实现客户端流畅视频服务的视频任务分段传输控制算法。实验表明,相比现有算法,该自适应客户请求接入策略能够依据客户端的信道质量选择最适合的任务版本;在用户播放缓冲区有限的条件下,提出的传输控制算法可以达到更小的任务失败几率。

硫磺回收装置反应炉燃烧控制设计

针对硫磺回收装置反应炉的工艺特点,采用配风前馈-反馈控制方案,通过调节主燃烧室风量的大小,确保了酸性气和空气达到合适的比例,进而控制反应炉炉膛温度,有效地提高了硫的转化率。阐述了硫磺反应炉的主风控制和次风控制方案的实现方式,硫磺反应炉燃烧控制确保了酸性气反应炉温度控制的稳定,提高了酸性气中硫化氢的转化率,实际应用表明:硫磺反应炉配风控制方案比较合理,控制效果良好。

5G系统中无线链路控制层ARQ机制的研究及算法优化

针对现有ARQ机制在5G系统中实用性低以及流程复杂的缺点,为克服重传机制传输速率低、时延严重以及备份缓存占用时间久的问题,基于无线信道质量提出一种改进型重传方案。首先基于无线信道质量设定信道门限系数,AM发送实体根据调度结果组包,设置轮询后发送数据至对等实体;然后通过实时监控信道系数的幅度与门限系数做比较,自适应选择对等实体的状态报告或HARQ反馈应答;最后解析状态报告和HARQ应答后重发或进入下一帧传输。仿真结果表明,相较于传统ARQ设计方案,此方案能实现无线链路控制层的快速重传,降低传输时延,增加用户数据吞吐量。

基于总线的开放式控制系统调度策略

提出"基于改进EDF的模糊反馈调度策略",并应用于基于总线的开放式控制系统.设计了一个适用于此类总线控制架构的任务调度方案,由任务截止期、任务重要性以及传输误差和响应时间的综合影响来动态调节任务优先级,用以解决由引入总线而导致的响应速度慢、总线阻塞时的丢包问题.通过对机器人的控制实验验证了所提出调度策略的可行性.实验结果表明,加入调度模块后控制系统的响应时间和丢包率都有显著改善,系统的实时性得到了提高.

基于时延补偿机理的网络化输出反馈控制器设计

本文考虑前向和反馈通道均存在网络时延的网络化控制系统,提出了一种新的动态输出反馈控制器的设计方法.针对状态可测和不可测两种情况,整个设计过程采用不同的时延补偿机理,来主动地消除网络时延的影响.同时,讨论了闭环网络化控制系统的稳定性.最后的仿真实例表明了该方法的有效性.