多包传输网络控制系统的建模

作为系统分析和设计的基础,对网络控制系统建立合适的模型,意义尤显重要。本文对广义被控对象进行了分析,考虑了延时、系统噪声和数据包丢失的情况下,用一种统一的形式,建立了多包传输网络控制系统的模型。在系统中,传感器采用时间驱动方式,控制器和执行器采用事件驱动方式。这些模型的建立有利于网络控制系统的分析和网络控制系统控制器的设计。     

具有网络调度的航空发动机分布式控制系统协同容错控制

为解决航空发动机分布式控制系统中网络参数与控制性能之间的冲突问题,提出了一种基于线性矩阵不等式理论的网络参数与保成本容错控制器协同设计方法。建立MEF-TOD调度协议作用下状态变量和控制变量的传输特性;将采样周期和数据包容量作为未知量引入航空发动机分布式控制系统的建模过程,得到调度协议约束下的网络参数与控制系统参数联合模型;给出联合闭环系统渐进稳定且存在成本函数上界的充分条件,并给出了网络参数与控制器增益的具体求解步骤。仿真结果显示,控制器与网络参数的协同设计方法能够求解出最优采样周期和数据包容量,据此得到容错控制器能够使航空发动机分布式控制系统在发生主动丢包故障的情况下,联合闭环系统渐进稳定,且低压转子转速超调量降低了80%,参数摆动降低了66.7%,保证控制器动态性能最优。     

直流电机网络控制系统仿真

对直流电机网络闭环控制系统进行仿真分析,根据电机网络闭环控制系统原理建立仿真模型。对具有数据丢包的直流电机网络伺服控制系统输出响应特性进行仿真,比较系统分别采用PI控制及增益,可调PI控制方式时的输出特性。结果表明,相比常规PI控制增益可调PI控制方法在网络环境下具有更好的控制特性。该研究为网络伺服控制技术提供可靠的参考依据。     

航空发动机分布式控制系统动态输出反馈鲁棒H∞容错控制

针对存在网络诱导时延、外部干扰的航空发动机分布式控制系统,提出了执行机构发生部分失效故障时的输出反馈容错控制方法。对航空发动机分布式控制系统中网络诱导时延以及执行器部分失效问题进行量化说明,在此基础上,采用动态输出反馈控制器建立增广闭环系统。针对所建立的增广闭环系统,对H∞性能约束下的增广闭环系统稳定性进行分析,并利用线性矩阵不等式理论设计了输出反馈H∞容错控制器。仿真结果表明,当两个执行机构输出值分别为衰减80%和50%时,控制系统在所设计的控制器作用下均方渐进稳定,且具有H∞性能指标为0.63,同样在正向偏差故障条件下也具有很好的容错能力。      

对称HSDB网络的平均吞吐量分析

高速数据总线（ＨＳＤＢ）协议定义了多优先级方案来处理时间苛刻消息和时间非苛刻消息的数据传输，这是通过四个定时器（一个令牌保持定时器（ＴＨＴ）和三个个牌旋转定时器（ＴＲＴ））在不同的优先级之间分配网络带宽，同时增大时间非苛刻消息的延时来满足时间苛刻消息的传输．本文在网络上各站的ＴＨＴ和ＴＲＴ初始值相同、消息包到达率相同和消息包长度分布相同的条件下分析了多优先级方案的特性，建立了ＨＳＤＢ网络的平均吞吐量模型，导出了不同优先级的平均吞吐量解析表达式，并通过软件仿真验证了由模型得到的解析表达式。     

实时语音数据在IP网络中传输的QoS保障

对于在采用IP分组交换协议的网络中传输实时性要求较高的语音数据的原理和有保障QoS的实现方式做了分析,主要针对目前被认可的对网络传输提供QoS服务的模式及相关协议,包括综合服务模式及实现的资源预留协议(RSVP)和区分服务模式进行了分析和论证,并根据实时语音数据的性质提出了不同的协议在不同网域中的实时语音数据传输的实现方式。引入了在现有网络条件下如何实现对实时语音数据的传输提供良好的端到端QoS服务的综合方案。     

网络环境下具有扰动的线性时不变系统的变结构控制器设计

针对一类具有扰动的线性时不变网络控制系统中的网络诱导时延问题,设计了具有指数趋近律的滑模变结构控制器,并通过Lyapunov稳定性理论给出了具有扰动及时延的闭环网络控制系统的稳定性定理,最后通过仿真验证了此方法的鲁棒性、有效性。     

具有量化器的网络控制系统稳定性分析

数字设备硬件性能的提高和网络控制系统的发展使得量化问题成为目前研究的热点。由于网络控制系统具有带宽约束的特点,数据的传输和处理是零传输延迟和无限高精度的这一假定不再合适,有必要对量化对于控制系统性能的影响进行研究。针对考虑量化器的状态反馈镇定系统的模型从非线性的角度研究了量化器对于控制对象状态动态特性的影响。进而推广到考虑量化器的周期通信的网络控制系统模型上。用Matlab／Simulink仿真算倒,验证了结论的有效性。     

测控系统高速数据网络传输技术研究

围绕当前航天测控网对于高速数据网络传输的需求,分析了多种可行的实现方式,在此基础上提出了一种基于FPGA技术的嵌入式高速网络传输的解决方案,并对这个方案的关键技术和开发的注意事项进行了详细描述,对于测控系统高速数据网络传输的工程实现有很好的开拓作用。     

航空发动机神经网络内模控制

基于神经网络内模控制理论研究了神经网络内模控制方法在航空发动机控制系统中的应用,建立了基于Elman网络的航空发动机多变量内模控制系统。采用Elman网络建立发动机内模型和内模控制器,详细介绍了建模、控制的算法及其实现过程。取部分飞行条件下的数据作为学习样本,采用动态BP算法对神经网络权值进行调整,并在飞行包线内其它工作点对整个控制系统进行了仿真。结果表明,使用神经网络建立的航空发动机内模控制系统具有良好的控制品质和较强的自适应能力。      

新型遥测网系统RF链路管理技术

传统的遥测体制已经不能满足日益增长的飞行试验需求,新型TmNS(Telemetry Network System,遥测网系统)需要RF(Radio Frequency,射频)网络管理来协调资源分配,以满足性能要求.首先介绍了TmNS的总体架构,其RF链路除传统下行遥测链路外,新增了一条双向数据链路,实现多个试验对象和多个地面站的组网.随后讨论了该网络系统RF链路管理的原理和流程.由于链路管理器根据网络容量来分配TxOp (Transmission Opportunity,传输机会),故重点研究和比较了2种动态容量分配算法——B-LM算法和E-LM算法,ELM算法较B-LM算法略复杂,但可以减小系统延时,二者可以在链路管理器中共存,依据网络情况进行配置或切换.最后简要分析了链路管理器的软件结构.RF网络管理是TmNS的一项关键技术,该研究将促进我国新一代遥测网的发展.     

网络系统的广播技术和广播算法

讨论了计算机网络系统中的广播问题,重点放在广播算法上。首先,介绍了广播的概念和广播技术在网络中的应用。然后介绍了几种广播算法,其中包括：独立发送分组法、多目的地址法、生成树算法、逆向路径转发算法和扩散法,并提出有效的扩散算法改进思想。最后给出这几种算法的模拟结果和可靠性分析。     

网络控制中的信息安全问题

在对网络控制系统及其特点进行分析的基础上,提出了网络控制中的信息安全问题,并对网络控制中的信息安全对策进行了研究和探讨,为网络控制的安全实施提供了有力的保障。     

发动机加力喘振故障原因仿真分析

某型带加力涡扇发动机多次出现风扇加力喘振故障,对飞行安全和发动机寿命产生严重影响.为了分析加力喘振故障原因,首先通过发动机稳态计算模型分析了喷口控制系统稳态特性与加力喘振故障之间的关系,指出了加力工作线位置与风扇喘振的关系;其次根据基于AMESim的加力喷口控制系统模型和基于Simulink发动机分段线性化模型构建了联合仿真模型,基于联合仿真模型分析了喷口控制系统动态特性与加力喘振故障之间的关系,同时分析了喷口打开速度对于风扇喘振裕度的影响.     

基于DataSocket技术的大气数据网络化测控系统研究

介绍了实现网络通信的一种极为便利的工具:DataSocket技术;分析了采用DataSocket技术实现网络测控系统的架构模式.在此基础上,介绍了应用DataSocket技术实现某型号大气数据系统的网络化测控设计方案.     

网络化通用自动控制系统设计

介绍了一种网络化条件下能够通用于多种设备的的自动控制系统.该系统采用了蓝牙技术、异构数据库集成技术、瘦终端技术和CORBA技术等无线技术和网络技术,实现了自动控制系统与生产设备无关的特性,具有了传统的自动控制系统所不具有的通用性和超前性.首先介绍了通用自动控制系统设计的大致结构和技术基础;然后介绍了系统的构建和众多优点,最后对系统广阔的应用前景作了展望.     

飞行器智能柔性工装无线控制系统

用于飞行器大型薄壁件加工的智能柔性工装系统由数十个甚至上百个定位/支撑单元构成,每一单元又是复杂的机、电、液、气一体化系统,需在运动中与外界实时通信获取上位机指令同时反馈内部状态信息。对于这种由众多运动子系统构成的复杂大系统的网络化控制需求,若采用传统的有线控制方案不仅成本高而且难以实现,而本文提出的无线通信与有线网络相结合的网络化分布式递阶控制系统却为解决这一难题提供了新的途径。重点介绍了该系统的总体结构和无线主控子系统、网络化协调控制子系统、分布式执行控制子系统等核心环节的硬件电路和软件实现技术,并给出了相关问题的解决方案。实验结果表明,该系统具有较高的稳定性、可靠性和鲁棒性,有效解决了大规模运动通信和分布式控制问题,可很好满足项目的总体要求。     

光母板技术在航电系统中的应用研究

随着航空电子技术的不断发展,传统的航空电子系统的母板总线在传输带宽、传输距离、EMI等方面正面临着巨大挑战。光母板技术实现了光纤高密度高可靠性的互连,这为航电统一光纤网络应用于先进航电系统打下了坚实基础。本文介绍了光母板技术在国内外的发展以及在航电系统中的应用情况;最后,针对光母板技术在我国航电系统中的应用提出了某些建议。