摘要：Nowadays, the development of cloud computing has given power to the resource-constrained network control system （NCS） to out-source heavy computations to the cloud server. However, the development of Cloud Computing produced many security challenges regarding the cyber-physical connection between the cloud and control system. The connection between the control system and cloud server can be subjected to distributed denial of service （DDoS） attack by an attacker to destabilize the NCS. In this paper, we will address this issue by building a secure mechanism for such systems. We will design a detection approach and a mitigation approach for better stable performance of NCS. To ensure the stability of NCS at the time of DDoS attack, we will also design a switching mechanism （SM） for cloud control system （CCS） when there are no more real time solutions available from the cloud. Finally, we will apply the proposed mechanism to an unmanned arial vehicle （UAV）. Our simulation results show that the mechanism works well in stability and protection of NCS under DDoS attack.

摘要：The design and performance analysis of networked control systems with random network delay in the forward channel is proposed, which are described in a state-space form. A new control scheme is used to overcome the effects of network transmission delay, which is termed networked predictive control （NPC）. Furthermore, three different ways to choose control input are discussed and the performances are analyzed, respectively. Both real-time simulations and practical experiments show the effectiveness of the control scheme.

摘要：在空间引力波探测任务中,有限测量频域约束以及高精度控制指标使双参考质量无拖曳卫星控制器设计面临诸多技术难题.基于此,本文提出了一种基于广义Kalman-Yakubovich-Popov(GKYP)引理的有限频域抗扰控制器设计方法.针对探测任务中指定频段内的性能约束,结合灵敏度和补灵敏度控制指标,在指定频段下构建了具有频率响应函数形式的有限频域控制性能指标.提出了具有固定阶数特性的输出反馈控制结构,并基于GKYP引理建立了控制器参数选取方法,构建了有限频域抗扰控制器设计方法.不同于现有的无拖曳控制器设计方法,该设计方法可以有效降低控制指标的保守性,同时在指定频段下实现了控制器的精确设计,从而降低控制器阶数.数值仿真表明,本文所提方法在复杂扰动和噪声影响下可以满足无拖曳系统各回路控制性能指标.

摘要：以提高采摘后红花丝收集效率和采收质量为目标,优化设计便携对辊式红花采收机采摘腔室内的气流场,基于Fluent流体仿真软件建立了红花采收机气固两相流分布模型,根据实测的红花采收机相关数据,确定边界条件和模型参数,得到不同导流孔参数下气流场分布.设计了与模拟条件相同的验证试验,利用高速摄像与试验设备对仿真结果进行验证分析,试验结论与仿真结果均表明:红花采摘腔室的较佳参数为导流孔直径d=6 mm、导流孔数量N=3、导流孔排列方式为竖向、导流孔间距h=15 mm,在此参数下采摘腔室内气流场流速稳定,花丝运动轨迹较为一致,花丝收集效率较高.

摘要：为了在电力系统发生暂态故障后能够快速、准确地对系统稳定性进行判断,并解决样本不平衡对模型造成的倾向性问题,提出了一种基于改进损失函数的电力系统暂态稳定集成评估方法。首先,基于故障清除后的短时量测数据,设计了一种结合1维、2维单通道和2维多通道卷积神经网络的集成模型,实现了端对端的抽象特征提取和暂态稳定分类。其次,改进了模型训练过程中的损失函数,加强了对失稳样本的拟合程度,增加了错分样本的权重,从而提高了全局准确率,并减少了失稳样本漏报现象的发生。此外,文中还分析了集成模型输出的判定阈值对失稳样本召回率的影响。最后,IEEE 39节点系统和IEEE 145节点系统的仿真结果验证了所提方法的有效性。

摘要：为适应大类培养模式下对课程建设和人才培养的新要求,通过人才培养模式、实验平台优化和评价方式创新建立了一套针对同一理论课程,面向不同大类专业培养的精细化实践课群培养模式,从而达成OBE导向的培养目标要求。以自动控制理论实践课群改革为例,围绕工科专业大类培养模式,对标不同大类专业,结合“自动控制理论”的特点改进实验教学平台,进行实践教学设计。通过实践课群达成课程培养目标,并为学生开放实验提供了更多选择。

摘要：党的二十大报告指出,教育、科技、人才是全面建设社会主义现代化国家的基础性、战略性支撑。研究型大学的本科教育必须要融合和依托学科发展,将学科发展特色和精神内涵与专业建设和课程建设的要求相统一。《自动控制理论》课程是自动化类专业的核心课程,具有理论性强、概念繁多、数学推导复杂的特点,学生缺少对控制系统的整体认知。教学改革以课群为基本单元,依据成果导向教育(outcome-based education,OBE)理念进行设计实施,在课程目标设置和内容设计以及课程思政案例和项目案例选择方面充分融合学科特色。以“建构主义学习理论”为指引,建立课群、打通理论课程与实验课程界限,共同进行顶层设计,授课过程相互支撑,能力培养相互融通,尊重认知规律、关注学习成效、健全质量标准、落实持续改进。

摘要：针对火星无人机在恶劣条件下难以实现稳定的飞行和位置控制的问题,提出了一种基于状态约束的连续时间自适应神经网络控制方法,为了达到不分析虚拟控制器可行性条件的效果,引入了可以在没有虚拟控制器可行性条件情况下进行控制的坐标变换。该神经网络采用基于强化学习的自适应跟踪控制,以最小化长期性能值进行估计。虚拟控制器的验证不需要离线计算,使设计参数具有更大的自由度和更大的初始条件。通过对火星无人机的仿真,验证了该控制策略的性能。

摘要：为实现排肥器的稳定排肥和排肥流量可调控,以及排肥器的创新设计与理论研究提供参考,设计一种改善排肥流量均匀性的槽型输送带式排肥器。对槽型输送带式排肥器的关键部件进行了优化设计,确定了排肥器小锥齿轮模数为3,齿数14、齿宽11 mm,并利用EDEM离散元软件对排肥过程进行仿真分析,以槽型同步带开度、锥齿同步带轮转速为试验影响因素,以排肥量为评价指标,分析排肥器关键结构因素对排肥量的影响,并对仿真结果进行台架试验验证。结果表明:选取排肥量变化曲线拟合斜率表征排肥流量,发现排肥流量可调控且与槽型同步带开度、锥齿同步带轮转速存在线性关系,线性拟合结果显示校正决定系数分别为0.998、0.999;试验值与仿真值相对误差值较小,仿真试验结果可靠。

摘要：针对具有领航者和跟随者的多智能体时变编队问题,在考虑具体模型的基础上分别对领航者和跟随者的控制算法展开研究。首先对跟随者提出参考位姿时变情况下的一致性算法,给出了稳定性证明;然后针对具有非完整性约束的轮式机器人模型设计领航者的轨迹跟踪算法,使领航车辆以期望的速度、角速度行驶在规定的轨迹上;同时考虑了环境障碍物和编队车辆之间的碰撞问题,设计了人工势能场避障算法。最后综合以上算法,以"行星-卫星"式时变编队为例,成功地让领航者走固定轨迹、跟随者始终保持在领航者坐标系下某一轨迹上,并且通过仿真验证了该时变编队算法可行性,所提算法为后续更复杂的时变编队研究提供了思路。