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水面无人艇控制器设计与避碰试验

舰船科学技术 2023年第17期45卷 79-82页

作者：潘选任王冬姣叶家玮华南理工大学土木与交通学院广东广州510640

针对传统无人艇通信距离短,功能少的问题,设计一种新的无人艇航行控制器。首先在试验用的无人艇上搭载并调试好各种通信和控制设备,然后在VS2017环境中编写控制程序,使之具备实现岸站与无人艇的通信、数据采集、下达运动控制指令等功能... 详细信息

针对传统无人艇通信距离短,功能少的问题,设计一种新的无人艇航行控制器。首先在试验用的无人艇上搭载并调试好各种通信和控制设备,然后在VS2017环境中编写控制程序,使之具备实现岸站与无人艇的通信、数据采集、下达运动控制指令等功能,并在无人艇上装备航海雷达,在航行过程中不断扫描水域环境,提取附近的障碍物信息。最后进行拖曳水池试验和湖试,验证无人艇的操纵性能和所编程序的有效性。试验结果表明,利用所设计的无人艇控制器及编写的程序能实现无人艇自主航行,并采取合理的措施避让障碍物,在软件地图中可以显示无人艇的运动轨迹。

关键词：无人艇控制器控制程序雷达避碰

SDN中基于分布式决策的控制器负载均衡机制

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电子学报 2018年第10期46卷 2316-2324页

作者：胡涛张建辉邬江何为伟江逸茗赵伟国家数字交换系统工程技术研究中心河南郑州450002 中电长城网际系统应用有限公司北京102200 中国人民解放军75775部队广东广州510010

针对SDN多控制器负载均衡过程中,控制器选取僵化和交换机迁移冲突问题,提出了一种基于分布式决策的控制器负载均衡机制,分为三个阶段进行实施:首先通过周期性收集网络信息,结合控制器负载状况构建分布式迁移决策域;然后在域中依据选取... 详细信息

针对SDN多控制器负载均衡过程中,控制器选取僵化和交换机迁移冲突问题,提出了一种基于分布式决策的控制器负载均衡机制,分为三个阶段进行实施:首先通过周期性收集网络信息,结合控制器负载状况构建分布式迁移决策域;然后在域中依据选取概率确定迁移交换机,综合权衡数据收集、交换机迁移和状态同步三种代价选择目标控制器;最后建立迁移时钟模型,完成交换机迁移和控制器角色转换.仿真结果表明,与现有的负载均衡机制相比,降低了网络的通信开销,流建立时间平均缩短0. 14s,控制器资源利用率提高了21. 7%.

关键词：软件定义网络控制器负载均衡交换机迁移分布式决策

四旋翼飞行仿真器的PID神经元网络控制器设计

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机械设计与制造 2023年第1期383卷 150-153,158页

作者：刘祚时陈飞徐燕生曾锋江西理工大学机电工程学院江西赣州341000

针对四旋翼飞行仿真器系统具有多输入、多输出及多变量等特点,设计了一套基于四旋翼飞行仿真器的PID神经元网络控制器。首先建立四旋翼飞行仿真器系统模型,然后以四旋翼飞行仿真器为控制平台,并以MATLAB/Simulink软件为实验平台,搭建PI... 详细信息

针对四旋翼飞行仿真器系统具有多输入、多输出及多变量等特点,设计了一套基于四旋翼飞行仿真器的PID神经元网络控制器。首先建立四旋翼飞行仿真器系统模型,然后以四旋翼飞行仿真器为控制平台,并以MATLAB/Simulink软件为实验平台,搭建PID控制器和PID神经元网络控制器模型,并分别使用两种控制方法进行实时飞行仿真实验。最后实验结果表明,相比PID控制,PID神经元网络控制方法对四旋翼飞行仿真器的调节时间更短、超调量更小,具有更优的控制性能。

关键词：四旋翼飞行仿真器控制器 PID神经元网络实时控制

麦克纳姆轮驱动的移动机器人自适应滑模控制器设计

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西北工业大学学报 2018年第4期36卷 627-635页

作者：王明明朱莹莹张磊王璐卫宣伯方静西北工业大学航天学院陕西西安710072 西北工业大学深圳研究院广州深圳518057 武警特警指挥学院北京102202

针对麦克纳姆全向轮驱动的移动机器人轨迹跟踪控制问题,设计了一种自适应滑模控制器。将自适应鲁棒控制应用于麦克纳姆轮驱动的移动机器人轨迹跟踪以获得良好的动态跟踪性能以及鲁棒性能。首先对基于麦克纳姆轮的移动机器人进行了运动... 详细信息

针对麦克纳姆全向轮驱动的移动机器人轨迹跟踪控制问题,设计了一种自适应滑模控制器。将自适应鲁棒控制应用于麦克纳姆轮驱动的移动机器人轨迹跟踪以获得良好的动态跟踪性能以及鲁棒性能。首先对基于麦克纳姆轮的移动机器人进行了运动学建模,在此基础上进行了自适应鲁棒控制器设计。提出了一种比例-积分-微分(PID)形式的滑模面,满足了系统的鲁棒性要求;设计了一种能够快速收敛的趋近律,减少了整定参数所消耗的时间并能有效抵抗外部扰动。最后,存在脉冲扰动以及正弦信号扰动条件下对控制器进行了仿真验证,证明了所提控制器的优越性,通过轨迹跟踪控制的样机试验,证明了该方法的实用性和可靠性。

关键词：轨迹跟踪控制器鲁棒控制器自适应滑模控制麦克纳姆轮

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基于参数辨识的风电偏航系统控制器设计

太阳能学报 2018年第12期39卷 3528-3535页

作者：杨荣峰于雁南俞万能马昭胜徐殿国苏勋文集美大学轮机工程学院厦门361021 哈尔滨工业大学电气工程及自动化学院哈尔滨150001

风电偏航系统控制器设计需要考虑传动轴系动力学特性,而这些参数往往不易获得且具有时变性。为此该文通过参数辨识的方法,建立偏航转速控制系统的自回归模型,得到系统的传递函数及频率响应等特性,并以此为基础优化偏航系统PI(proportion... 详细信息

风电偏航系统控制器设计需要考虑传动轴系动力学特性,而这些参数往往不易获得且具有时变性。为此该文通过参数辨识的方法,建立偏航转速控制系统的自回归模型,得到系统的传递函数及频率响应等特性,并以此为基础优化偏航系统PI(proportional integral)控制器参数,提高偏航控制系统的静动态特性。引入2种参数优化方法,即基于Ziegler-Nichols和最小平方优化的PI参数整定方法,仿真结果说明基于参数辨识的最小平方优化PI整定方法能获得较好的静动态性能,该方法实用性强,提高了风电机组控制的智能化水平,可用于风电机组控制参数的自动调整。

关键词：风电控制器参数辨识偏航

扰动下农用运输车辆路径跟踪控制器设计与试验

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农业机械学报 2018年第12期49卷 378-386页

作者：刘正铎张万枝吕钊钦郑文秀穆桂脂程向勋山东农业大学机械与电子工程学院泰安271018 山东省园艺机械与装备重点实验室泰安271018

为提高农用运输车辆路径跟踪的鲁棒稳定性,基于线性模型预测控制结合农用运输车辆特点设计了路径跟踪控制器。该方法首先将农用运输车辆的运动学模型进行离散化求解,推出误差模型作为控制器预测方程,为使农用运输车能够克服在田间行驶... 详细信息

为提高农用运输车辆路径跟踪的鲁棒稳定性,基于线性模型预测控制结合农用运输车辆特点设计了路径跟踪控制器。该方法首先将农用运输车辆的运动学模型进行离散化求解,推出误差模型作为控制器预测方程,为使农用运输车能够克服在田间行驶时的各种干扰,通过构建李雅普诺夫函数重点分析了该模型的鲁棒稳定性,得到控制周期约束条件,然后建立目标函数并引入松弛因子,最后把预测模型代入目标函数进行优化求解,重复以上过程,实现优化控制。Matlab仿真表明:当前轮转角扰动不大于15°及横向扰动不大于1. 5 m时,控制器可以迅速起到调节作用,使车辆快速回到参考轨迹上行驶。对应的场地试验结果表明:试验小车以2 m/s的速度跟踪参考路径时,直线路段跟踪效果良好,最大横向偏差为10. 57 cm,均值为8. 49 cm;添加扰动路段的跟踪偏差较大,最大横向偏差为23. 89 cm,最大纵向偏差为62. 53 cm,但在控制器的控制作用下可以实现对路径的有效跟踪。由此可见,该控制器在速度小于等于2 m/s的情况下,可以满足农用运输车辆对路径跟踪的精度与鲁棒稳定性要求。

关键词：农用运输车路径跟踪扰动控制器鲁棒稳定性

SDN中基于双向匹配的多控制器动态部署算法

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通信学报 2018年第1期39卷 159-169页

作者：胡涛张建辉孔维功杨森曹路佳国家数字交换系统工程技术研究中心河南郑州450002

针对分布式软件定义网络(SDN,software defined networking)中控制器负载不均衡问题,提出一种基于双向匹配的多控制器动态部署算法。首先,周期性收集网络中跳数、时延和流量信息,分别构建交换机和控制器的匹配列表。然后,按照优化排序... 详细信息

针对分布式软件定义网络(SDN,software defined networking)中控制器负载不均衡问题,提出一种基于双向匹配的多控制器动态部署算法。首先,周期性收集网络中跳数、时延和流量信息,分别构建交换机和控制器的匹配列表。然后,按照优化排序原则从2个列表中选取交换机和控制器实施双向匹配,并通过模拟退火算法优化匹配关系,实现分布式网络中多控制器的动态部署。仿真结果表明,与现有的方法相比,该算法能够合理配属交换机和控制器之间的连接关系,有效降低流请求排队时延,同时控制器负载均衡率至少提高了17.9%。

关键词：软件定义网络控制器负载均衡双向匹配

控制器-交换机DME结合SBE的SDN虚拟映射

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控制工程 2017年第3期24卷 542-547页

作者：王迤冉郑天明周口师范学院网络工程学院河南周口466001

针对软件定义网络(software defined network,SDN)中复杂的中央控制器、可定制路由和不同资源的共享问题,提出了一种控制器-交换机延迟最小化嵌入(delay minimizing embedding,DME)结合压力平衡嵌入(stress balancing imbedding,SBE)的SDN虚拟映射方法。首先,利用压力平衡嵌入平衡底层组件的负载压力同时保持控制器与交换机之间的延迟位于一定范围内;然后,最小化控制器与交换机之间的延迟,并限制底层组件间的负载;最后,根据负载均衡改进节点和链路负载,对控制器进行网络流量隔离以实现SDN的安全控制。实验结果表明,相比DME和SBE方法,方法在控制器-交换机延迟、网络吞吐量和端到端延迟方面均取得了更好的性能。

关键词：虚拟映射软件定义网络压力平衡嵌入延迟最小化控制器

面向车载应用的Buck-Boost变换器控制器芯片设计

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面向车载应用的Buck-Boost变换器控制器芯片设计

作者：李柯宇电子科技大学

学位级别：硕士

随着汽车电子产业的发展、新能源汽车产业在近年来有着显著的增长势头，进一步带动了功率半导体技术的突飞猛进。车载应用的DC-DC变换器产品在新能源汽车中更是扮演着重要的角色。针对车用DC-DC变换器的高功率密度、高可靠性、低EMI的... 详细信息

随着汽车电子产业的发展、新能源汽车产业在近年来有着显著的增长势头，进一步带动了功率半导体技术的突飞猛进。车载应用的DC-DC变换器产品在新能源汽车中更是扮演着重要的角色。针对车用DC-DC变换器的高功率密度、高可靠性、低EMI的设计趋势，四开关Buck-Boost变换器凭借着宽输入范围，非常适合应用于汽车电池输出稳压应用与电池管理应用。　　本文对四开关Buck-Boost变换器的多模式工作与模式切换进行了研究。基于低EMI设计与高瞬态响应要求，采用峰值电流模PWM控制的方案。多模式切换采用了Peak-BuckPeak-Boost控制。降压工作在Buck模式，升压工作在Boost模式。而对于输入输出接近的Buck-Boost模式，采用了Buck-BoostonBuck(B2Buck)与Buck-BoostonBoost(B2Boost)两个子模式控制，可以实现全范围无缝模式切换。并基于经典的Ridley模型对各个工作模式下进行了小信号建模，给出了各个模式下的环路小信号传递函数。提出一种恒定品质因数的斜坡补偿策略，实现了全范围内环路稳定，保证可靠性。　　由于车用DC-DC变换器系统对效率与低EMI的要求，本文提出了Buck-Boost变换器控制器芯片设计中需要的关键技术。本文简单调研了伪随机展频调制(Pseudo-randomSSFM)技术，分析了Up-spread型三角波调制的频谱特点。阐述了跳周期模式在低EMI设计与轻载效率优化的优势;针对定频上电软启动电感电流浪涌问题，设计了基于跳周期模式的降频软启动技术予以优化。　　基于上述研究，在0.18μmBCD工艺平台，设计了一款输入范围高开关频率的Buck-Boost变换器控制器芯片。使用Spectre仿真工具完成了各个子模块的设计与仿真。仿真结果表明，从Buck模式切换到B2Buck模式，从B2Buck到B2Boost模式，从B2Boost到Boost模式，输出电压超调量分别为177mV、48mV、136mV;在展频后，开关节点的频谱幅值在谐波附近的峰值下降12.53dB;在固定输出12V，不同输入与负载电流的条件下，峰值效率达到91.36%。

关键词： Buck-Boost变换器伪随机展频调制控制器芯片设计频谱幅值