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工业控制系统信息安全沉浸式教学探究——以浙江大学为例 被引量:6
1
作者 阮伟 陈亮 +1 位作者 郝唯杰 杨强 《现代教育技术》 CSSCI 2022年第7期93-100,共8页
如何高质、高效培养满足工业企业现场需求的工业控制系统信息安全复合人才,成为了国内高校面临的教学难题。基于此,文章以浙江大学为例,对工业控制系统信息安全沉浸式教学进行深入探索,设计了虚实结合的工业控制系统信息安全实训教学平... 如何高质、高效培养满足工业企业现场需求的工业控制系统信息安全复合人才,成为了国内高校面临的教学难题。基于此,文章以浙江大学为例,对工业控制系统信息安全沉浸式教学进行深入探索,设计了虚实结合的工业控制系统信息安全实训教学平台,并依托此平台开发了工业控制系统信息安全实训教学课程,弥补了工业控制系统信息安全教学过程中应用场景的缺失。课程教学实践及其满意度分析表明:学生可以沉浸在高逼真的工业控制应用场景中完成课程学习,还可以与实训教学平台互动,既突破了单向灌输式教育模式的禁锢,也充分调动了学生的好奇心与学习主动性,使学生能够更加系统、快速地掌握相关知识,并积极动手实践操作,提升了其解决实际问题的能力。 展开更多
关键词 工业控制系统 信息安全 沉浸式教学 实训课程
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模型预测控制工程软件关键技术及其工业应用 被引量:9
2
作者 赵均 李田鹏 钱积新 《吉林大学学报(信息科学版)》 CAS 2004年第4期341-345,共5页
针对模型预测控制系统工程化的需求,结合自主开发的预测控制软件Frontapc,研制开发了预测控制工程软件稳态优化和动态控制两个层次的关键技术:稳态优化部分基于优先级的稳态多目标优化处理技术、保证唯一优化工作点的技术;动态控制部分... 针对模型预测控制系统工程化的需求,结合自主开发的预测控制软件Frontapc,研制开发了预测控制工程软件稳态优化和动态控制两个层次的关键技术:稳态优化部分基于优先级的稳态多目标优化处理技术、保证唯一优化工作点的技术;动态控制部分增强鲁棒性的基于漏斗约束的区间控制技术。最后以该软件在乙醛生产过程精馏工段先进控制系统中的成功应用为例,说明了该预测控制软件在实际工业过程控制系统应用中的有效性。 展开更多
关键词 模型预测控制 稳态优化 动态控制
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预测模糊控制在足球机器人底层动作优化中的应用 被引量:4
3
作者 蒋仙华 熊蓉 +1 位作者 周科 金毅 《四川大学学报(工程科学版)》 EI CAS CSCD 2003年第3期79-82,共4页
根据足球机器人的运动学模型,考虑到系统的时滞性、非线性等特点,采用预测模糊控制优化机器人的底层动作,详细介绍了足球机器人预测模糊控制系统的设计过程,并通过实验验证了该方法的可行性。
关键词 预测控制 模糊控制 预测模糊控制 底层动作 足球机器人
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多变量约束快速动态矩阵控制算法研究 被引量:7
4
作者 刘富春 赵均 钱积新 《浙江大学学报(工学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第5期672-675,共4页
针对快速动态过程与低维非方多变量系统,提出了一种多变量约束快速动态矩阵控制(DMC)算法.采用动态优化和经济优化两层结构,自动实现非方系统的控制结构转换.在满足基本控制目标的基础上,利用多余的自由度实现经济目标优化.算法采用阶... 针对快速动态过程与低维非方多变量系统,提出了一种多变量约束快速动态矩阵控制(DMC)算法.采用动态优化和经济优化两层结构,自动实现非方系统的控制结构转换.在满足基本控制目标的基础上,利用多余的自由度实现经济目标优化.算法采用阶跃响应模型与参数模型相结合的方法改进了预测模型,消除了截断误差,仅取每个输出未来的一点进行优化并计算单步控制作用.与常规多变量约束DMC算法比较,该算法有效地减小了计算负荷,而性能损失很少,可以直接在现有集散控制系统(DCS)上实现.工程应用实例与仿真证明了该控制算法的有效性. 展开更多
关键词 预测控制 经济优化 动态矩阵控制(DMC)
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基于多自由度性能指标的模型预测控制算法 被引量:6
5
作者 徐祖华 赵均 钱积新 《电子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第5期906-909,共4页
传统的模型预测控制算法是一自由度控制器,不具有使系统的目标跟踪特性和干扰抑制特性同时到达最佳的能力.本文提出一种基于多自由度性能指标的模型预测控制算法,对设定值跟踪、抗可测扰动、抗不可测扰动与模型失配等情况,允许设置不同... 传统的模型预测控制算法是一自由度控制器,不具有使系统的目标跟踪特性和干扰抑制特性同时到达最佳的能力.本文提出一种基于多自由度性能指标的模型预测控制算法,对设定值跟踪、抗可测扰动、抗不可测扰动与模型失配等情况,允许设置不同的响应参数,提高了控制器品质.仿真结果表明了算法的有效性. 展开更多
关键词 预测控制 多自由度 动态矩阵控制
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基于MFAC-PID的核电站蒸汽发生器水位控制 被引量:3
6
作者 钱明辉 谭海龙 +1 位作者 金鑫 梁军 《华东理工大学学报(自然科学版)》 CAS CSCD 北大核心 2015年第1期72-76,124,共6页
核电站蒸汽发生器水位的控制性能不好是引发机组非计划停堆的主要原因。尤其在低功率平台下,蒸汽发生器水位的"缩涨效应"明显,并且给水流量和蒸汽流量的测量误差较大,利用传统的控制方案来控制水位的稳定比较困难。对此,本文... 核电站蒸汽发生器水位的控制性能不好是引发机组非计划停堆的主要原因。尤其在低功率平台下,蒸汽发生器水位的"缩涨效应"明显,并且给水流量和蒸汽流量的测量误差较大,利用传统的控制方案来控制水位的稳定比较困难。对此,本文提出了一种无模型自适应(MFAC)控制策略,即外环采用MFAC控制,内环采用PID控制。仿真结果表明,与传统蒸汽发生器的PID串级控制相比,本文提出的控制方法具有更好的稳定性,同时,抗干扰性和鲁棒性也优于现行的PID串级控制。此外,MFAC的设计过程和结构简单,便于工程应用。 展开更多
关键词 蒸汽发生器 水位控制 无模型自适应控制 核电站
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基于遗传算法的城域交叉路口两级模糊控制 被引量:6
7
作者 李威武 王慧 钱积新 《中南工业大学学报》 CSCD 北大核心 2003年第4期373-376,共4页
分级模糊控制能有效减少模糊规则数,易于提取模糊规则,适合于交通状况复杂的城域交叉路口的交通控制,但它存在难以由人工合理定义全部模糊隶属度函数的问题.为此,提出了一种面向城域单交叉路口的自适应两级模糊控制系统,并采用遗传算法... 分级模糊控制能有效减少模糊规则数,易于提取模糊规则,适合于交通状况复杂的城域交叉路口的交通控制,但它存在难以由人工合理定义全部模糊隶属度函数的问题.为此,提出了一种面向城域单交叉路口的自适应两级模糊控制系统,并采用遗传算法对两级模糊控制器中模糊隶属度函数进行优化调整.该控制系统具有分级模糊控制的优点,同时可以让模糊隶属度的选取更为合理,使模糊隶属度函数在不同交通情况下自适应地变化,从而改善控制效果.对一个两相位孤立交叉口进行仿真.结果表明该法能有效降低通行车辆在交叉口的平均等待时间. 展开更多
关键词 遗传算法 模糊控制 城域交叉路口 交通控制
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基于改进背压算法的车辆路线动态规划方法
8
作者 王硕 吴维敏 张涛 《东北大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第1期18-25,共8页
为了缓解交通网络中的拥堵,提出了一种基于网联车密度和速度背压的车辆调度方法.考虑道路上车辆的复杂性和异质性,通过计算上、下游道路的车辆密度来确定背压值,并使用道路的最大通行速度作为权重.根据背压的比率调整上游车队分配至下... 为了缓解交通网络中的拥堵,提出了一种基于网联车密度和速度背压的车辆调度方法.考虑道路上车辆的复杂性和异质性,通过计算上、下游道路的车辆密度来确定背压值,并使用道路的最大通行速度作为权重.根据背压的比率调整上游车队分配至下游道路的车辆数量,从而实现车流的均衡分布.此外,以最小化车队行驶距离为优化目标确定单个车辆路线计划,以减少车辆的平均行驶距离.仿真结果表明,该方法比其他基于背压算法的路线动态规划方法,能有效减少交通网络中排队车辆的数量,从而降低交通拥堵,同时也缩短了车辆的平均行驶距离和时间. 展开更多
关键词 网联车 车辆调度 背压算法 车辆路线动态规划 交通拥堵
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无人直升机动态逆时滞不确定鲁棒最优控制 被引量:2
9
作者 孙文达 李平 方舟 《浙江大学学报(工学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第7期1326-1334,共9页
采用动态逆控制技术来实现无人直升机的大速度范围自主巡航.为了解决对象模型非仿射结构且挥舞状态不可测导致常规精确反馈线性化难以实现的问题,将快动态的挥舞运动近似为拟静态,利用增量式非线性动态逆技术实现无人直升机转动动态的... 采用动态逆控制技术来实现无人直升机的大速度范围自主巡航.为了解决对象模型非仿射结构且挥舞状态不可测导致常规精确反馈线性化难以实现的问题,将快动态的挥舞运动近似为拟静态,利用增量式非线性动态逆技术实现无人直升机转动动态的反馈线性化.为了补偿旋翼挥舞拟静态近似带来的模型失真,将主旋翼和稳定杆的等效时间处理为内环广义线性对象的滞后时间.考虑到模型误差和系统干扰,应用不确定时滞依赖H无穷最优控制方法设计内环控制器.仿真和飞行实验表明,采用该控制方法可以有效地实现存在模型不确定性的无人直升机在平飞巡航中的非线性控制,具有很好的姿态跟踪效果. 展开更多
关键词 非线性动态逆(NDI) 线性参数时变(LPV) 时滞系统 时滞依赖H∞控制 微小型无人直升机(MUH)
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高速纸机压力式网前箱的智能混合控制 被引量:3
10
作者 潘刚 于玲 《东南大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第z1期165-167,共3页
对压力式网前箱的建模进行了介绍 ,并构造了一种新的控制器结构———智能混合控制器 ,将Fuzzy和PID控制相结合 .该控制器可以通过模糊模型来估计未来时刻的误差变化率 ,避免超调或控制过于保守 ;同时还可以根据误差和误差变化率进行选... 对压力式网前箱的建模进行了介绍 ,并构造了一种新的控制器结构———智能混合控制器 ,将Fuzzy和PID控制相结合 .该控制器可以通过模糊模型来估计未来时刻的误差变化率 ,避免超调或控制过于保守 ;同时还可以根据误差和误差变化率进行选择控制 .将智能混合控制算法用于网前箱的实际控制中 。 展开更多
关键词 网前箱 模糊控制 智能混合控制 高速纸机
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基于GA的交叉路口自适应模糊控制器设计 被引量:5
11
作者 王晓薇 王慧 《吉林大学学报(信息科学版)》 CAS 2004年第4期346-351,共6页
针对交通领域中模糊逻辑控制器的模糊子集隶属度函数的离散性特点,提出了改进的GA(GeneticAlgorithm)算法,设计了适用于模糊子集隶属度函数编码的带区间范围限制的十进制编码方案,并实现受限分布一致交叉和变异算子。改进的经典赌轮选择... 针对交通领域中模糊逻辑控制器的模糊子集隶属度函数的离散性特点,提出了改进的GA(GeneticAlgorithm)算法,设计了适用于模糊子集隶属度函数编码的带区间范围限制的十进制编码方案,并实现受限分布一致交叉和变异算子。改进的经典赌轮选择法,通过动态确定最优隶属度函数,模糊控制器的控制性能得到提高,避免了病态个体产生,加快了收敛速度。通过一个实例的Matlab仿真结果表明了该方法的有效性。该方法对路口两方向车辆到达率相差较大情况的处理亦收到明显的效果。 展开更多
关键词 交叉路口模糊控制 遗传算法 自适应 隶属度函数
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基于最速下降法的车载网络功率控制研究 被引量:1
12
作者 张宇 徐伟强 +1 位作者 陈积明 孙优贤 《电子与信息学报》 EI CSCD 北大核心 2010年第10期2536-2540,共5页
车载网络中的功率控制算法D-FPAV在功率值计算精度要求较高时,即计算功率值的步长λ取值较小时,存在计算量较大的问题。该文在D-FPAV算法的基础上提出了一种改进的功率控制算法最速下降功率控制SDPC算法,该算法运用了最速下降法快速收... 车载网络中的功率控制算法D-FPAV在功率值计算精度要求较高时,即计算功率值的步长λ取值较小时,存在计算量较大的问题。该文在D-FPAV算法的基础上提出了一种改进的功率控制算法最速下降功率控制SDPC算法,该算法运用了最速下降法快速收敛的原理。仿真结果表明,SDPC算法能够降低计算迭代次数,提高算法收敛速度,并且使得车辆发送状态信息的功率能够随车辆位置信息和环境的变化快速做出调整,从而能有效地进行信道拥塞控制,有利于提高车辆行驶的安全性。 展开更多
关键词 车载网络 功率控制 拥塞控制 SDPC算法 收敛速度
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间歇蒸煮过程优化控制在福建青山纸业的应用 被引量:2
13
作者 于玲 潘刚 《东南大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第z1期168-170,共3页
介绍了一套应用于纸厂蒸煮车间的间歇蒸煮过程计算机优化控制系统 ,该系统能自动完成蒸煮各阶段的操作 ,也可用来指导操作工进行操作 .除了实现对蒸煮过程的常规温度和压力控制以外 ,还针对立式蒸锅建立了Kappa的软测量模型 ,实现蒸煮... 介绍了一套应用于纸厂蒸煮车间的间歇蒸煮过程计算机优化控制系统 ,该系统能自动完成蒸煮各阶段的操作 ,也可用来指导操作工进行操作 .除了实现对蒸煮过程的常规温度和压力控制以外 ,还针对立式蒸锅建立了Kappa的软测量模型 ,实现蒸煮终点的精确预报 .该系统在福建青州造纸厂蒸煮车间的投运后运行稳定 ,Kappa值的均方差减小约 2 0 % ,单锅产量提高约 1 % ,蒸汽压力波动减少 91 % ,化学品用量减少 8% ,增加产量 1 4 1 % 。 展开更多
关键词 间歇蒸煮 计算机集散控制 优化控制 KAPPA值
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硫酸盐法制浆蒸煮过程的建模与控制的进展 被引量:2
14
作者 王慧 陆浩 《中国造纸学报》 CAS CSCD 北大核心 2002年第2期124-130,共7页
综述了硫酸盐法蒸煮数学模型、有效碱测量技术和自动控制系统的发展概况 ,并对具有发展潜力的控制系统进行了较详尽的介绍 ,最后指出了迫切需要解决的问题及发展趋势。
关键词 硫酸盐法制浆 蒸煮过程 建模 软测量技术 自动控制系统 造纸
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基于参考模型的输出反馈强化学习控制 被引量:1
15
作者 郝钏钏 方舟 李平 《浙江大学学报(工学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第3期409-414,479,共7页
现有的直接策略搜索强化学习控制算法大多是状态完全可观对象设计状态反馈控制策略,其适用的对象范围十分有限.为此,提出一种适用范围更广的模型参考输出反馈强化学习控制算法,其学习过程仅依赖对象输出,并可以获得使闭环系统具有期望... 现有的直接策略搜索强化学习控制算法大多是状态完全可观对象设计状态反馈控制策略,其适用的对象范围十分有限.为此,提出一种适用范围更广的模型参考输出反馈强化学习控制算法,其学习过程仅依赖对象输出,并可以获得使闭环系统具有期望动态性能的输出反馈控制策略.算法构造了以参考模型为基础的回报函数,可以有效地描述系统的期望闭环动态性能;采用以PID输出反馈控制律为基础的参数化随机控制策略,以便于利用先验知识、依据控制领域常用的PID参数经验整定方法确定较好的初始策略,以缩短学习时间;并使用具有良好学习性能的eNAC算法进行控制策略优化.二阶开环不稳定对象和某型高亚音速无人机俯仰通道线性参变(LPV)模型的学习控制仿真结果验证了算法的有效性. 展开更多
关键词 强化学习控制 回报函数构造 eNAC算法 输出反馈控制策略
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采用经验复用的高效强化学习控制方法 被引量:1
16
作者 郝钏钏 方舟 李平 《华南理工大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第6期70-75,共6页
使用定长情景进行学习的eNAC(episodic Natural Actor-Critic)算法是一种在理论上具有良好学习性能的强化学习控制算法,但其学习过程需要采样较多的定长情景,学习效率低.为此,文中提出了一种新的强化学习控制算法ER-eNAC.该算法在eNAC... 使用定长情景进行学习的eNAC(episodic Natural Actor-Critic)算法是一种在理论上具有良好学习性能的强化学习控制算法,但其学习过程需要采样较多的定长情景,学习效率低.为此,文中提出了一种新的强化学习控制算法ER-eNAC.该算法在eNAC算法的基础上引入了定长情景复用机制,在自然策略梯度估计过程中,复用部分过去采样的定长情景以更有效地利用经验信息;在使用复用的定长情景时,按照其参与的策略更新次数进行指数递减加权以描述其对当前策略的适用性.倒立摆稳定控制问题的仿真结果表明,与eNAC算法相比,ER-eNAC算法显著减少了学习过程中需要采样的定长情景的条数,提高了学习效率. 展开更多
关键词 强化学习 自然策略梯度 经验复用 倒立摆控制
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自适应网络带宽的H.264视频流传输控制方法 被引量:1
17
作者 刘高平 宋执环 《浙江大学学报(工学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第12期2146-2154,共9页
根据H.264视频流编码格式与视频传输实时性,提出一种基于传输控制协议(TCP)的双缓冲与双线程视频实时传输控制方法.考虑到实际情况下视频码率调整不能完全与网络带宽变化相同,重点阐述了处理视频传输过程中视频丢帧、视频码率上调与下... 根据H.264视频流编码格式与视频传输实时性,提出一种基于传输控制协议(TCP)的双缓冲与双线程视频实时传输控制方法.考虑到实际情况下视频码率调整不能完全与网络带宽变化相同,重点阐述了处理视频传输过程中视频丢帧、视频码率上调与下调的三个主要控制策略:为了避免传输过程中视频"碎帧"出现,控制方法中设置一个帧地址数组实现视频数据按帧传输与丢弃;为了确保视频码率调整的正确性,控制方法采用时间为参数的线性加权累加方法来判断视频数据积累的变化趋势.给出了控制方法的具体步骤与测试情况,并与传统方法进行了比较.比较与测试结果表明:该控制方法能保证视频码率随网络带宽波动或在可变码率下随视频场景变化而自适应调整,可有效地应用于动态带宽网络环境下的实时视频监视. 展开更多
关键词 H 264 实时传输 视频码率 网络带宽 视频丢帧
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空气重介流化床的基于逆系统方法的内模控制 被引量:1
18
作者 宋夫华 李平 《浙江大学学报(工学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第9期1540-1544,共5页
为了提高大型空气重介流化床(ADMFB)的鲁棒性和抗干扰能力,提出了基于人工神经网络(ANN)逆系统方法的内模控制.在分析ADMFB系统可逆性的基础上,该方法利用ANN辨识得到的原系统逆模型与原系统相串连,运用逆系统方法的思想,将该多变量、... 为了提高大型空气重介流化床(ADMFB)的鲁棒性和抗干扰能力,提出了基于人工神经网络(ANN)逆系统方法的内模控制.在分析ADMFB系统可逆性的基础上,该方法利用ANN辨识得到的原系统逆模型与原系统相串连,运用逆系统方法的思想,将该多变量、非线性、强耦合的系统通过反馈线性化,解耦成多个相互独立的单输入单输出(SISO)的伪线性子系统,对求得的伪线性系统采用该方法进行控制.ADMFB的仿真结果表明,该方法不依赖于系统的精确数学模型,对恒值扰动具有良好的抑制能力,并当非线性参数发生变化或逆系统存在建模误差时,由该方法设计的闭环系统均具有良好的鲁棒稳定性. 展开更多
关键词 非线性内模控制 逆系统方法 神经网络 鲁棒稳定性 解耦
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基于遗传算法的球杆系统PID控制器参数整定 被引量:2
19
作者 陈波 吴明光 杨群勇 《科技通报》 2007年第2期262-265,共4页
球杆系统是一种经典的不稳定控制系统。本文章建立了球杆系统的数学模型,并在该模型的基础上,采用双闭环控制策略,使用遗传算法来整定PID参数,大大提高球杆控制系统的性能。
关键词 遗传算法 球杆 PID
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基于动态PLS框架的多变量无静差预测控制 被引量:1
20
作者 金鑫 梁军 《浙江大学学报(工学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第4期750-758,共9页
针对动态偏最小二乘(DyPLS)建模方法容易导致模型与实际系统的失配,使控制系统产生静差的问题,提出基于DyPLS框架的多变量系统无静差模型预测控制(MPC)方法.将基于状态空间模型的MPC方法推广到DyPLS框架下.在内模型中采用状态空间模型... 针对动态偏最小二乘(DyPLS)建模方法容易导致模型与实际系统的失配,使控制系统产生静差的问题,提出基于DyPLS框架的多变量系统无静差模型预测控制(MPC)方法.将基于状态空间模型的MPC方法推广到DyPLS框架下.在内模型中采用状态空间模型描述系统的动态过程,利用该模型设计MPC控制器.该方法将内模型的状态作为控制系统的反馈,由于模型的失配导致该状态不能准确地描述系统的实际状态,导致了静差的存在.对该框架下的状态空间模型进行增广,引入扰动模型,利用状态观测器估计系统输出与模型输出的偏差.给出该增广模型的能观测性条件.为了采用卡尔曼滤波器的方法求取观测器的增益矩阵,分析原空间的数据投影到潜变量空间后变量方差的变化情况.该方法在控制中引入了输出反馈,保证了控制的无静差跟踪特性,能够抑制系统中的不可测扰动.Jerome-Ray的精馏塔模型的仿真结果验证了该方法的有效性. 展开更多
关键词 偏最小二乘 模型预测控制(MPC) 状态空间模型 无静差控制
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