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篇1：H∞中的规范化LCF法在综合控制系统设计中的应用
H∞中的规范化LCF法在综合控制系统设计中的应用
用鲁棒控制理论中的规范化左互质因子分解(规范化LCF)法为某型飞机设计纵向飞/推综合控制器,并总结了该方法的'一些特点和设计要求.设计出的控制器满足实际工程要求,得到比较满意的控制效果.
作 者：张力军 肖颍越 程鹏 ZHANG Li-jun XIAO Ying-yue CHENG Peng 作者单位：北京航空航天大学301教研室,北京,100083 刊 名：航空学报 ISTIC EI PKU英文刊名：ACTA AERONAUTICA ET ASTRONAUTICA SINICA 年，卷(期)： 21(3) 分类号：V249 关键词：规范化左互质因子分解 鲁棒控制 回路成形篇2：PL2101在路灯控制系统中的应用
PL2101在路灯控制系统中的应用
摘要：新型直序扩频半双工异步调制解调顺PL2101具有功能多、抗干扰能力强等特点。利用它通过电力线载波应用系统可实现路灯的集约化及自动化管理和控制。文中介绍了用PL2101对路灯进行集约化自动控制设计的基本原理及软硬件实现方法，同时给出了其设计原理图和主、从控站的程序流程图。关键词：电力线载波路灯控制PL2101芯片通信协议
1引言
为实现校园路灯控制的自动化，笔者应用PL2101芯片开发了基于电力线载波的路灯控制系统。该系统采用电力载波通信方式，它将所有的路灯连接到计算机上，并通过计算机监视所控区域内的路灯工作状态，可随时设定开关时间、路灯开启比例或单独革一个路灯的开与关。任一路路灯的工作电流和温度均可随时查询，路灯损坏时可实时报警，并可显示具体地理位置，以便于快速维修；当夜晚（或光线较暗）来临且处在交通高峰时，路灯全部开启，交通高峰期后，进入按比例开启，如午夜之后70%；在凌晨之前时段，路灯开启比例可以降到40%等，这样既兼顾了照明需要，又减少了电力浪费。
2系统工作原理
该系统由三个层次组成，分为总控站、主控站及从控站。总控站由PC机组成，可与主控站通过光缆或无线电连接，以实现对各个主控站的管理，并设定开关灯时间及执行开灯比例指令，同时对主控站返回的信息进行汇总，对有故障的路灯通过图文显示出来，以便准确确定其所在的位置。
主控站内部结构如图1所示。主控站通过光缆或无线方式来接收总控机的指令，并通过电力线载波的串行通信方式来对从控站进行监控。一个通信数据包由8字节数据组成，第一、二字节是主控标识，第三字节是命令，第四、五字节是从站地址，第六至第八字节为数据。从理论上讲，一个主控站最多可控制6万个从站。主控站采用广播方式发送命令数据，从机站收到通信包后进行数据分析，分析的内容：一是识别主机是否是自己的上级主控站，二是识别从机地址是否是自己的地址，只有在全部确认无误后，主控站才执行命令和相应的操作。
从控站的内部逻辑结构如图2所示，每个从控站可控制三组路灯，它通过电力载波接收电路来接收主控站的指令，并执行相应的操作，完成对工作电流的采样及处理，判断路灯是否工作正常，以便采取合理的保护措施；同时，它可以对现场工作温度进行采样处理，以便在温度超出正常工作范围时采取保护措施，同时将相关信息返送回主控站中。
3硬件设计
3.1主要元件的选择与性能
PL2101是一个新型的.直序扩频半双异步调制解调器，载频为120kHz，带宽为15kHz，传输速率为500bps，接收灵敏度高达30μV，另外，PL2101还具有上电复位、电压监测电路、看门狗定时器及可编程实时时钟等附属功能电路。该电路抗干扰能力强，灵敏度高，且与TTL电平兼容。此外，PL2101与MCS51系列单片机的接口非常简单，因而完全能够满足系统要求。
AT89C2051和89C55WD系列单片机是具有Flash存储器且指令与MCS51完全兼容的、高性价比的微处理器。其中89C2051带有2kBFlash存储器，可用于从控站。89C55WD则具有20kBFlash存储器，可用于主控站。
TLC0832是一款8bit二通道三总线的A/D转换器，其特点是体积小巧、占用单片机资源少，且性能优良。
3.2电路设计
该设计中的接收放大电路如图3所示。其中D7用于箝位，以防止过大的浪涌电流；C5、L1及Q1组成输入信号选频放大电路，以对输入的微小信号进行放大，从而提高接收灵敏度。
发射放大电路如图4所示。这种发射放大电路非常简单，主要由4个三极管组成，四个二极管起保护作用。从控机数据处理及控制电路原理如图5所示。当PL2101收到的载频信号经内部电路处理后，它将解调出数据bit信息，并经RXD输出，同时HEAD同步输出低电平。当AT89C2051的INT1产生断并接收bit后，会根据预定格式合成相应的指令信息；同时根据指令中所规定的时间设置来修改开关灯时间及开灯的比例，并执行开关灯的操作等。另外，它还将在开灯后监控电流、温度等参数，以便在严重超标时执行保护措施，同时及时给主控机发送故障原因信息。
主控机信息处理电路如图6所示。它的调制与解调电路与从控机一致，在图中增加了中文液晶显示和一个12键键盘，可用于现场进行电路参数设置。与总控机之间的通信采用行通信协议，并通过中断由SBUF进行收发，员时经SN75176转换成RS-485电平。其物理结构可以是光纤或无线数据传输设备。
总控机的作用是在PC机上用VB开发整个城市路灯控制系统的线咱图，它可在某一路灯发生故障时，准确及时地显示出故障发生的具体位置和可能的故障原因。
3.3软件设计
该系统软件要用C51语言编写，并采用全部模块化编程。从控机中的单片机程序模块包括对PL2101的接收以及电流和温度采样、路灯控制等，其主程序流程如图7所示。主控机中的程序模块主要包括对总控机通信数据的接收、键盘的扫描、显示以及对从控机发送数据等，其主程序流程如图8所示。图9为其中断程序。
4结束语
该城市路灯控制系统开发完成后，目前已被应用在860只路灯的小型应用控制系统中。实际使用证明：该系统性能稳定良好。
篇3：PL2101在路灯控制系统中的应用
PL2101在路灯控制系统中的应用
摘要：新型直序扩频半双工异步调制解调顺PL2101具有功能多、抗干扰能力强等特点。利用它通过电力线载波应用系统可实现路灯的集约化及自动化管理和控制。文中介绍了用PL2101对路灯进行集约化自动控制设计的基本原理及软硬件实现方法，同时给出了其设计原理图和主、从控站的程序流程图。关键词：电力线载波 路灯控制 PL2101芯片 通信协议
1 引言
为实现校园路灯控制的自动化，笔者应用PL2101芯片开发了基于电力线载波的路灯控制系统。该系统采用电力载波通信方式，它将所有的路灯连接到计算机上，并通过计算机监视所控区域内的路灯工作状态，可随时设定开关时间、路灯开启比例或单独革一个路灯的开与关。任一路路灯的工作电流和温度均可随时查询，路灯损坏时可实时报警，并可显示具体地理位置，以便于快速维修；当夜晚（或光线较暗）来临且处在交通高峰时，路灯全部开启，交通高峰期后，进入按比例开启，如午夜之后70%；在凌晨之前时段，路灯开启比例可以降到40%等，这样既兼顾了照明需要，又减少了电力浪费。
2 系统工作原理
该系统由三个层次组成，分为总控站、主控站及从控站。总控站由PC机组成，可与主控站通过光缆或无线电连接，以实现对各个主控站的管理，并设定开关灯时间及执行开灯比例指令，同时对主控站返回的信息进行汇总，对有故障的路灯通过图文显示出来，以便准确确定其所在的'位置。
主控站内部结构如图1所示。主控站通过光缆或无线方式来接收总控机的指令，并通过电力线载波的串行通信方式来对从控站进行监控。一个通信数据包由8字节数据组成，第一、二字节是主控标识，第三字节是命令，第四、五字节是从站地址，第六至第八字节为数据。从理论上讲，一个主控站最多可控制6万个从站。主控站采用广播方式发送命令数据，从机站收到通信包后进行数据分析，分析的内容：一是识别主机是否是自己的上级主控站，二是识别从机地址是否是自己的地址，只有在全部确认无误后，主控站才执行命令和相应的操作。
从控站的内部逻辑结构如图2所示，每个从控站可控制三组路灯，它通过电力载波接收电路来接收主控站的指令，并执行相应的操作，完成对工作电流的采样及处理，判断路灯是否工作正常，以便采取合理的保护措施；同时，它可以对现场工作温度进行采样处理，以便在温度超出正常工作范围时采取保护措施，同时将相关信息返送回主控站中。
3 硬件设计
3.1 主要元件的选择与性能
PL2101是一个新型的直序扩频半双异步调制解调器，载频为120kHz，带宽为15kHz，传输速率为500bps，接收灵敏度高达30μV，另外，PL2101还具有上电复位、电压监测电路、看门狗定时器及可编程实时时钟等附属功能电路。该电路抗干扰能力强，灵敏度高，且与TTL电平兼容。此外，PL2101与MCS51系列单片机的接口非常简
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篇4：先进控制方法在飞行控制系统设计中的应用
先进控制方法在飞行控制系统设计中的应用
飞行控制系统设计是整个飞行器系统设计的一项重要研究内容.多种先进控制方法在飞行控制系统设计中得到应用和发展.介绍了先进控制方法的.研究现状,着重论述了目前国内外在飞行控制系统设计中重点研究和发展的几种方法,包括最优控制、动态逆控制和多步回推控制.
作 者：李怡勇 沈怀荣 李岩 作者单位：李怡勇,沈怀荣(装备指挥技术学院)李岩(武汉军代局驻非洲地区军事代表室)
刊 名：飞航导弹 PKU英文刊名：WINGED MISSILES JOURNAL 年，卷(期)： “”(12) 分类号：V2 关键词：飞行控制 最优控制 动态逆 多步回推篇5：小生境遗传算法及其在飞行控制系统中的应用
小生境遗传算法及其在飞行控制系统中的应用
针对飞行控制系统控制器参数优化问题,提出了一种基于小生境遗传算法的模型参考优化整定策略,并将此策略应用于某型飞机的横侧向飞行控制系统的参数优化中.仿真结果表明,该优化策略能够有效地整定飞行控制系统的.参数,具有收敛速度快、编程简单的优点.
作 者：李广文 章卫国 李建 刘小雄 LI Guang-wen ZHANG Wei-guo LI Jian LIU Xiao-xiong 作者单位：西北工业大学,自动化学院,陕西,西安,710072 刊 名：飞行力学 ISTIC PKU英文刊名：FLIGHT DYNAMICS 年，卷(期)： 25(3) 分类号：V249.1 关键词：小生境遗传算法 飞行控制系统 优化篇6：变频调速在水位控制系统中的应用
变频调速在水位控制系统中的应用
本文介绍了生活水塔供水方式的`构成、节能算法,以及使用施耐德变频器ATV61所作的调速方案.
作 者：冯春辉 李翊君 作者单位：冯春辉(施耐德电气(中国)投资有限公司)李翊君(上海市政工程设计研究总院第三设计院)
刊 名：电工文摘 英文刊名：ELECTRICIAN ABSTRACTS 年，卷(期)： “”(3) 分类号： 关键词：水位 变频器篇7：演化博弈论在水污染控制系统中的应用
演化博弈论在水污染控制系统中的应用
通过介绍演化博弈论在流域水污染控制系统中的'具体应用,从系统论出发,对流域水污染控制系统的参与行为主体(政府、排污企业、农村、城市用水单位)所作策略演化过程进行分析,把参与主体间(从个人到群体)行动相互作用时决策形成的机制以及其中的各种因素都纳入到演化博弈模型中去,建构一个具有微观基础的宏观模型,实际反映流域水污染控制治理中的复杂性和多样性,为流域水污染控制宏观调控提供理论依据.
作 者：钟锦 汪家权 ZHONG Jin WANG Jia-quan 作者单位：合肥工业大学,管理学院,合肥,230009 刊 名：合肥学院学报（自然科学版） 英文刊名：JOURNAL OF HEFEI UNIVERSITY(NATURAL SCIENCES) 年，卷(期)： 18(3) 分类号：X52 关键词：演化博弈论 水污染控制 演化稳定策略篇8：遗传算法在区域水污染控制系统规划中应用
遗传算法在区域水污染控制系统规划中应用
针对传统最优化方法求解区域水污染控制系统的非线性规划问题难度较大,以及很难保证得到全局最优解的问题,给出一种求解非线性水污染控制系统规划的'遗传算法(GA),由于GA方法具有全局搜索能力,从而快速获得最优解.实验证明GA方法在通用性、有效性及可靠性方面均具有一定的优越性,为区域最优化模型提供了一种新方法.
作 者：张丽丽 马云东 魏令勇 ZHANG Li-li MA Yun-dong WEI Ling-yong 作者单位：辽宁工程技术大学,资源与环境工程学院,辽宁,阜新,123000 刊 名：辽宁工程技术大学学报（自然科学版） ISTIC PKU英文刊名：JOURNAL OF LIAONING TECHNICAL UNIVERSITY(NATURAL SCIENCE EDITION) 年，卷(期)： 24(z2) 分类号：X506 关键词：区域水污染控制 最优规划 遗传算法篇9：SIMATIC控制系统在石油钻井中的应用
随着电驱动钻机在油田应用的普及,作为其控制核心的PLC及其通讯应用的越来越广泛.本文结合石油钻井设备控制系统的具体实例，概括了利用西门子SIMATIC300进行系统集成的设计方法，
1 引言
该项目使用SIMATIC控制系统应用在ZJ30DB、ZJ50DB、ZJ70DB变频电动钻机上。选用西门子SIMATIC300系列CPU作为变频电动钻机的控制核心，PLC与变频器的通讯采用Profibus总线。由于高可靠性及野外操作对维修带来的复杂性要求，系统具有冗余备份和远程监控功能。
2 系统介绍
该钻井设备布置分为五个区域:钻台区、泵房区、动力及电传动区、固控区、油罐区。钻台区布置有绞车、转盘、顶驱、司钻室、司钻偏房等，为危险作业区，整个区域的电气均要求防爆。泵房区布置有泥浆泵组、电动灌注系统及钻井液管汇;动力及电传动区布置有柴油发电机房、气源净化装置房、辅助发电机房和电控房;固控区布置有泥浆循环罐、泥浆净化设备及套装水罐;油罐区包括油罐、泵、管线。由于钻台区为危险防爆区域，按照国际及国家有关标准，其他区域距离井眼的长度至少在50米以上。整套PLC控制系统分别布置在电控房和司钻室，其中电控房内包括两台相互冗余的CPU和一套ET200M，司钻室包含一套ET200M。电控房内布置有:PLC控制柜、发电机柜、整流柜、VFD柜及MCC柜。司钻室集钻机机电、气、液控制于一体，除了包含一套ET200M的电控柜外还包括主控制台和辅助控制台，具有钻机操作和钻井参数实时显示、电气系统运行监控与显示、声光报警、故障指示等。控制系统可以完成对5台600kW以上电机(其中包括3台泥浆泵电机、1台绞车机和1台转盘电机)的控制和相互之间的联锁控制;还包括对发电机柜、整流柜及钻台传感器的数据采集、控制和报警、故障显示。在钻井过程中，对绞车和转盘的可靠性要求较高，如果绞车或转盘发生故障，在短时间内不能修复，则有可能造成井壁坍塌的大事故，因而系统具有冗余备份的功能。
3 控制系统构成
控制站具有冗余备份功能，由两个SIMATICCPU315-2DP模块构成;采用ET200M将现场输入输出点通过Profibus总线连接到控制站，并通过Profibus总线与5台ABB变频器通讯;经理室采用SIMATICWINCC软件通过S7协议与控制站通讯;并在控制站通过MPI口外接SIMATICTC35T以实现远程维护。
4 系统功能
整套钻机的钻井工艺概况如下:
绞车装置主要用于起升、下放井架、底座、大钩及钻杆;转盘装置用于钻杆的上扣、下扣以及旋转钻杆带动钻头切削岩石;泥浆泵装置将高压泥浆通过管汇注入钻头，不仅起润滑、冷却钻头的作用，还将夹杂着岩石碎屑的泥浆带回泥浆净化系统以便重新使用。
整个钻机系统的功能主要包括:
(1)通过Profibus总线，实现S7-300CPU与ABB变频器之间的通讯，以完成对相应电机的控制。
根据传递参数数量确定PPO类型,编写相应的通讯程序。对关键钻井工艺过程实现安全联锁，若发生故障，在操作台面板上给出声光报警,并在MP370显示面板上给出报警或故障提示。
(2)泥浆泵控制:操作员操作司钻室的面板通过ET200M的Profibus-DP将信号传递到控制站S7-300CPU模块，控制三台泥浆泵的风机、喷淋泵、泥浆泵主电机的启动、停止、速度给定以及相关的联锁保护。由于电机功率较大，要求强制风冷。泥浆泵风机启动后，当其风压开关闭合即建立风压时，方可启动泥浆泵主电机。
(3)绞车控制:使用脉冲编码器通过FM350模块计算大钩高度，对最高位、最低位进行限位，防止“上碰下砸”;具有“自动控制”功能，可根据速度给定手柄的位置确定是否处于自动区域(手柄全行程的0～20%，80%～100%)，处于自动区域可自动控制大钩的运行速度以及停止位置;可选择高速、低速、超低速三种速度选择范围以适应不同工况;在起升、下放井架、底座时由于负载重量比较大，使用“超低速”速度选择方式(0～60rpm)，而且在起升、下放时，系统具有能耗制动功能，使得操作平稳、可靠，
(4)转盘控制:采用Profibus-DP协议通讯，可控制转盘变频器的速度给定值、扭矩限定值，并给出变频器过流、过压报警。
(5)软件冗余:当由于供电单元、背板总线、主站、硬件或软件引起的CPU发生故障、冗余备份总线电缆、冗余从站接口通讯中断或冗余从站接口发生故障时，通过SIMATICSoftwareRedundancy软件-简单的软件机制就可使一个发生故障的主CPU由冗余CPU接管过来，这对主备系统切换时间要求不高、而采用冗余备份系统或其他特殊高可靠性系统不是绝对必要(从性价比方面考虑)的系统是比较适合的。采用这种软件冗余备份方法，可有效地提高系统的可靠性;
(6)远程监控:通过GSM无线通讯网络可实现远程监控。由于石油钻井设备应用现场的特殊性(可靠性要求高，生产现场比较偏僻、环境恶劣)，现场服务不可能迅速快捷，维修成本相应较大。在远程终端通过SIMATICTELESERVICE软件，可在线实时分析故障原因并实现远程软件升级。这样可更有效地使用资源、提供快捷服务、大大较少维修费用和维护时间、增强了设备的经济性;
(7)人机界面:两个人机界面显示面板分别设置在电控房和司钻室。通过PROTOOL软件组态,显示设备运行状态以及各个电机的运行逻辑状态，监控现场设备的运行，设有故障页显示,便于故障定位和维护。
(8)历史归档及报表打印:由设置在经理室的PC机完成。采用SIMATICWINCC软件编制，使用Microsoft公司的SQLSERVER作为数据库管理的工具，VISUALC实现对历史归档数据的查询、动态画面的组态，可实现报表、趋势、报警打印功能，为管理人员分析数据提供帮助。
5 结束语
整套系统实现了钻井设备的分布式集中控制。设置在电控房内的S7-300CPU，通过现场的分布式I/O模块采集设备状态、控制现场设备的运行，具有复杂程序控制和常规联锁保护功能，并通过两台显示面板实现现场设备的运行状况的可视化，系统还具有历史归档和报表打印功能，使整个系统具有较强的技术优势和竞争力。
由于方案是初次使用西门子公司的PLC控制系统，整个系统的通讯采用Profibus电气网络，系统中的司钻室距离电控房较远(60m)，系统初始设置通讯速率为1.5Mbps，但在现场调试过程中发现设置在司钻室的分布式I/O从站时常有通讯中断现象，而按照设计要求位于总线终端的中继器和总线连接器的终端电阻都置于“ON”位置。这让现场调试、故障查找及排除花费了较长时间。但按照手册查找，通讯速率应可达12Mbps，系统中设置通讯速率为1.5Mbps通讯应该可靠，但将波特率降低至500kbps，系统长时间运行安全可靠，再无通讯故障现象发生。这说明系统的通讯质量存在问题。经分析，从电控房到司钻室的通讯线受到动力线的干扰较大。
如何根据网络的拓补结构、总线的硬件连接情况确定系统可靠安全运行的通讯速率以及如何优化，这些困扰摆在我们面前。目前，西门子公司已推出用于检测Profibus系统通讯质量的专用仪器，根据监测结果来改善拓补结构和硬件接线，便于设备安装、调试、故障定位与维护;另外，从性价比方面考虑，采用光纤通讯也是一种可行方案。从现场设备的调试和运行情况来看，SIMATICPLC控制系统的可靠性和灵活性有目共睹，相信我们会有更多的设备来使用SIMATIC控制系统。
篇10：光纤通道在火箭控制系统中的应用
光纤通道在火箭控制系统中的应用
提出了光纤通道在火箭控制系统中的应用设想.首先介绍了光纤通道点对点结构、仲裁环形结构、交换结构在火箭控制系统的应用,然后针对目前火箭控制系统的特点,提出了一种光纤通道和其他航天数字总线混合的拓扑结构形式.这种形式可以适应火箭控制系统不同级段不同速率的`要求,也可以满足目前总线系统过渡的需要.
作 者：韦闽峰 Wei Minfeng 作者单位：北京航天自动控制研究所,北京,100854;中国科学院研究生院,北京,100854 刊 名：航天控制 ISTIC PKU英文刊名：AEROSPACE CONTROL 年，卷(期)： 25(3) 分类号：V448.2 关键词：光纤通道 拓扑结构 火箭控制系统篇11：PLC在火力电厂控制系统中的应用
PLC在火力电厂控制系统中的应用
介绍了PLC控制系统的性能特点并说明了PLC在输煤、电除尘自动控制系统、锅炉吹灰系统等方面的应用.最后介绍了PLC控制系统的'发展趋势.
作 者：郑雷 李颖 邢继伟 作者单位：黑龙江中盟鸡东热电厂 刊 名：黑龙江科技信息 英文刊名：HEILONGJIANG SCIENCE AND TECHNOLOGY INFORMATION 年，卷(期)： “”(27) 分类号： 关键词：PLC 发电厂 控制系统 应用篇12：PLC控制系统在工业废水回收中的应用
PLC控制系统在工业废水回收中的应用
大唐太原第二热电厂污水回用工程采用PLC控制系统,实现了集中控制、集中管理,提高了系统运行的可靠性.同时,污水处理系统采用先进的反渗透技术,实现了废水的'零排放.
作 者：郭苏兰 GUO Su-lan 作者单位：大唐太原第二热电厂,山西太原,030041 刊 名：科技情报开发与经济 英文刊名：SCI-TECH INFORMATION DEVELOPMENT & ECONOMY 年，卷(期)：2009 19(35) 分类号：X703 关键词：污水处理 PLC控制系统 反渗透技术 监控系统★ 汉语语音教学论文
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