低能强流离子束输运实验台控制系统的研制

介绍了一种基于Siemens S7-300 PLC的计算机控制系统, 用于对北京大学重离子物理研究所低能强流离子束实验台设备的自动控制和束流监测. 该系统通过PROFIBUS-DP过程现场总线完成主站和从站的数据交换和分布控制, 上位机采用Siemens WinCC软件集中监控, 实现可视化过程控制、数据记录和保存、报警和自动保护、远程控制和数据通信等功能. 本文着重阐述在离子束输运装置对控制系统基本要求的基础上, 如何选择系统结构并确定系统方案, 以及对现有设备的自动化改造、软硬件的合理配置、可视化人机操作界面的设计.     

合肥光源储存环温度监测系统

温度是影响电子束轨道稳定的重要因素之一, 大多数加速器都需要为其建立完备的冷却恒温系统及相应的监测系统. 描述了合肥光源基于EPICS(Experimental Physics and Industrial     

基于PMAC运动控制器的激光雕刻控制系统设计

为了实现激光雕刻切割机的灵活控制,提出了一种基于PMAC运动控制器的激光雕刻控制系统方案。PMAC运动控制器通过Pcomm32通信驱动程序接收工控机的指令数据,并将控制量传递给伺服驱动器,控制两个交流伺服电机的运转,同时伺服驱动器接收伺服电机的位置反馈信号,进行位置补偿,从而达到电机位置的精确控制。对运动控制模块进行了设计,并给出运动了程序基本结构。该方案结构简单,可靠性好,控制方式灵活,加工效率得到了大幅度的提高。     

网络环境下航天器交会对接系统的鲁棒H_∞滤波

以航天器空间交会对接为背景,探讨了其网络环境下的鲁棒H?滤波问题。基于传统的C-W方程,重新构建网络环境下航天器交会对接系统的数学模型。选取时滞相关Lyapunov函数并结合自由权矩阵处理方法,给出网络化滤波误差系统渐近稳定且满足H?性能的充分条件,进而将滤波器的设计转化为受线性矩阵不等式约束的凸优化求解问题。仿真表明,最劣情况下最优的H?扰动抑制水平达到??1.4142,得到的相对位置和速度估计误差分别为0.07与0.02,证明该算法是可行且有效的。     

C-ADS注入器Ⅰ联锁保护系统设计

联锁保护系统是加速器驱动次临界系统（ADS）先导专项（C-ADS）核心系统之一，用于对加速器控制及人身和设备保护。为此设计搭建了基于可编程逻辑控制器（PLC）和PROFINET协议的联锁控制系统，对加速器各个关键部件的信号进行采集和控制。为满足加速器对可靠性的严格要求，该联锁系统选用最新型的PLC和I/O模块，并采用高可靠性容错和冗余技术的硬件设计。本文还对该联锁系统的冗余状态和非冗余状态做了可靠性分析对比。基于该系统的实验物理和工业控制系统（EPICS）的控制接口也已成功开发，并在线应用。     

基于CREAM的飞行控制系统人机概率安全评估方法

针对目前系统概率安全评估中对人为差错研究的不足,重点讨论了考虑人为因素的飞控系统概率安全评估问题.首先针对飞行员操纵差错这一特定领域,提出了基于CREAM理论的飞行员操纵差错概率量化方法.在此基础上通过DFT建模与Monte-Carlo仿真对飞控系统进行人机概率安全评估.最后通过实例计算验证了该方法的有效性和实用价值,初步解决了人机系统概率安全评估难题.     

非线性控制系统的梯度扩张的能达性

研究了仿射非线性控制系统的梯度扩张系统.利用非线性控制系统的微分几何理论,通过计算梯度扩张系统的输出函数沿着输入向量场和系统向量场的李导数,讨论仿射非线性控制系统的梯度扩张系统的能达性分布,研究了非线性控制系统和它的梯度扩张系统的能达性之间的关系,证明了如果梯度扩张系统是能达的,则原非线性控制系统也是能达的.     

航空发动机控制系统仿真平台设计

针对目前国内航空发动机控制系统设计过程中缺乏准确高效、通用灵活的仿真平台问题,根据高内聚、低耦合的模块化设计准则,结合了涡扇发动机建模技术、控制技术、可视化编程技术和软件开发技术,提出了航空发动机控制系统综合性能仿真平台设计方案。依据设计目标,完成了该平台的总体架构和功能结构设计;利用带有均衡因子的指数权重法建立了发动机分段线性化模型;利用惩罚函数法,采用单纯性优化算法完成控制系统参数设计。整个仿真平台基于MATLAB/Simulink平台上开发,并进行了仿真验证。验证结果表明仿真平台的架构合理,功能完善,运行稳定可靠,具有通用、灵活、易扩展的特点。     

变采样周期和多包传输的非线性NCS故障检测

研究具有多包传输、时变采样周期和未知干扰输入的Lipschitz非线性网络控制系统的故障检测问题。利用主动变采样周期的方法将多包传输的非线性连续网络控制系统建模为离散切换系统,设计基于观测器的鲁棒故障检测滤波器构造残差产生系统,运用Lyapunov稳定性理论和线性矩阵不等式(LMI)技术,给出了使闭环系统渐近稳定的充分条件及故障检测滤波器的增益矩阵。最后运用仿真算例说明了故障检测滤波器的残差产生系统对故障具有敏感性,同时对外部扰动输入具有鲁棒性。