网络控制系统研究背景现状目的及意义
网络安全技术研究的目的、意义和现状

For personal use only in study and research; not for commercial use网络安全技术综述研究目的:随着互联网技术的不断发展和广泛应用,计算机网络在现代生活中的作用越来越重要,如今,个人、企业以及政府部门,国家军事部门,不管是天文的还是地理的都依靠网络传递信息,这已成为主流,人们也越来越依赖网络。
然而,网络的开放性与共享性容易使它受到外界的攻击与破坏,网络信息的各种入侵行为和犯罪活动接踵而至,信息的安全保密性受到严重影响。
因此,网络安全问题已成为世界各国政府、企业及广大网络用户最关心的问题之一。
For personal use only in study and research; not for commercial use21世纪全世界的计算机都将通过Internet联到一起,信息安全的内涵也就发生了根本的变化。
它不仅从一般性的防卫变成了一种非常普通的防范,而且还从一种专门的领域变成了无处不在。
当人类步入21世纪这一信息社会、网络社会的时候,我国将建立起一套完整的网络安全体系,特别是从政策上和法律上建立起有中国自己特色的网络安全体系。
网络安全技术指致力于解决诸如如何有效进行介入控制,以及何如保证数据传输的安全性的技术手段,主要包括物理安全分析技术,网络结构安全分析技术,系统安全分析技术,管理安全分析技术,及其它的安全服务和安全机制策略。
在网络技术高速发展的今天,对网络安全技术的研究意义重大,它关系到小至个人的利益,大至国家的安全。
对网络安全技术的研究就是为了尽最大的努力为个人、国家创造一个良好的网络环境,让网络安全技术更好的为广大用户服务。
For personal use only in study and research; not for commercial use研究意义:一个国家的信息安全体系实际上包括国家的法规和政策,以及技术与市场的发展平台.我国在构建信息防卫系统时,应着力发展自己独特的安全产品,我国要想真正解决网络安全问题,最终的办法就是通过发展民族的安全产业,带动我国网络安全技术的整体提高。
国家级大学生创新训练项目申报书(基于虚拟现实(VR)技术与仿真实验研究)

附件2:级大学生创新训练项目申报书项目名称:基于虚拟现实(VR)技术的仿真实验研究学院:指导教师:项目组成员:教务处制2016年 4 月 26 日填写说明1、凡申报级大学生创新训练项目必须填写申报书。
2、向学校报送本申报书时,一式3份,并报送申报书电子文档。
3、本表填写容必须与事实相符,表达准确,数字一律填写阿拉伯数字。
4、打印格式:(1)纸为A4大小,双面打印;(2)文中小标题为四号、仿宋、加黑;(3)栏正文为小四号、仿宋。
写有关实验室名称,可以多个。
2.“来源项目类别”栏填写“863项目”、“973项目”、“自然科学基金项目”、“省级自然科学基金项目”、“教师横向科研项目”、“企业、社会委托项目”以及其他项目标识。
一、项目组成员分工二、立项背景和依据(包括研究目的、意义、国外研究现状分析及评价)研究背景:VR(Virtual Reality,即虚拟现实,简称VR),是由美国VPL公司创建人拉尼尔(Jaron Lanier)在20世纪80年代初提出的。
其具体涵是:综合利用计算机图形系统和各种现实及控制等接口设备,在计算机上生成的、可交互的三维环境中提供沉浸感觉的技术。
虚拟现实技术是一种可以创建和体验虚拟世界的计算机仿真系统。
它利用计算机生成一种模拟环境,利用多源信息融合的交互式三维动态视景和实体行为的系统仿真使用户沉浸到该环境中。
2016年是VR产业爆炸发展的一年,鉴于当前机械行业实验室的高耗能、高耗材、以及对部分加工材料高精度等的加工要求,为了节约实验成本,降低实验失误率,我们可以使用基于VR技术的高仿真度虚拟现实实验室进行模拟实验,还原真实实验数据,并可以反复应用,具有利用率高,易维护等诸多优点。
研究目的、意义:研究并开发基于VR技术的虚拟现实实验室的目的在于构建一个与现实全真化模拟的虚拟平台,所有能在现实实验室中进行的实验步骤均可转移至虚拟实验室中进行。
使用虚拟实验室的好处在于比起现实的实验室有高保障的安全性,而且实验能反复进行,节省实验材料,节约实验成本,适用于进行大规模多频次的预实验,利用率高,易于维护。
精选计算机网络调查报告5篇

精选计算机网络调查报告5篇2019精选计算机网络调查报告(一)一、课题产生的背景(一)背景20世纪末,人类进入信息时代。
以信息技术为代表的新技术革命,对人类社会产生着越来越深刻的影响。
互联网凭借承载信息量的广泛与巨大等优势,已经深入到人们生活的各个领域。
据统计,目前我国上网人数已经达到了9 000万,其中80%以上是青少年。
网络已成为青少年学习知识、获取信息、交流思想、开发潜能、休闲娱乐的重要平台。
但是,飞速发展的互联网也是一把“双刃剑”,在给青少年成长带来深远的积极影响的同时,也不可避免地会产生一些负面作用。
现实生活中,一些不法分子唯利是图,有的利用网络传播暴力、***信息,有的利用内容不健康的互联网游戏吸引青少年,使得有些孩子沉迷于网络而不能自拔,甚至患上“网络成瘾症”,不仅学业受到严重影响,身心受到很大伤害,也给他们的家庭和社会带来了极大的困扰。
青少年正处在成长发展的关键时期,辨别是非、自我控制的能力比较弱,容易受到互联网的不良影响。
初一的学生相对于高年级的学生而言,对网络接触的不是很多,他们对网络充满了好奇,也很迷惘,有很多学生以为上网就是玩游戏或聊天,他们对网络也没有一个较为正确的认识。
二、研究的目的和意义我们通过研究性学习,经上网查资料,了解网络对中学生学习、生活的利弊所在,今后我们会扬长避短,充分利用网络来学习三、研究对象:全体网民四、研究方法:★访谈法(调查几位同学,记录他们的上网历程)★上网查资料★问卷调查(发放问卷调查,统计、整理、分析数据)五、研究过程六、研究结果:1.如何防止学生沉迷网络面对网络是铺天盖地的信息,中学生缺乏筛选和鉴别的能力,往往照单全收,由于获取信息非常容易,你几乎无法控制孩子从网上获取各种信息。
由此孩子便容易患上“信息过度综合症”,典型症状是终日沉迷于网络游戏、网络聊天的虚拟世界以及电视里,现实中则变得孤僻自闭,出现交流障碍,长时间上网会损害孩子的身体,影响孩子的发育,不良的垃圾信息还会严重损害孩子的心理健康。
计算机信息系统的保密技术及安全管理研究

计算机信息系统的保密技术及安全管理研究1. 引言1.1 研究背景计算机信息系统的保密技术及安全管理研究对于当今社会的发展至关重要。
随着信息技术的快速发展和普及,人们的生活和工作已经离不开计算机和网络系统。
随之而来的是越来越多的安全威胁和风险,如数据泄露、网络攻击、恶意软件等问题日益严重。
研究计算机信息系统的保密技术和安全管理已经成为各个领域关注的焦点。
在当今信息时代,计算机信息系统已经成为政府、企业、组织以及个人日常工作和生活中不可或缺的重要工具。
随着信息系统的广泛应用,信息安全问题也日益突出。
这些安全问题不仅对个人隐私和金融安全构成威胁,也对国家安全、社会稳定和经济发展造成严重影响。
研究计算机信息系统的保密技术和安全管理对于保障信息系统的安全运行,维护国家利益和社会稳定具有重要意义。
1.2 研究目的研究目的是为了深入探讨计算机信息系统的保密技术和安全管理的现状,分析其中存在的问题和挑战,提出相应的解决方案和改进措施。
通过研究计算机信息系统的保密技术概述,了解各种加密技术的特点和应用场景,探讨安全管理在信息系统中的重要性和必要性。
通过研究访问控制技术和网络安全管理措施,探讨如何有效地管理和保护计算机信息系统中的数据和资源,确保系统的安全性和稳定性。
通过对保密技术与安全管理的重要性进行分析和总结,为今后的研究和实践工作提供参考和指导。
展望未来研究方向,希望通过本研究揭示计算机信息系统保密技术和安全管理的新趋势和挑战,为进一步提高信息系统安全性提供参考和借鉴。
2. 正文2.1 计算机信息系统的保密技术概述计算机信息系统的保密技术是保障信息系统安全的重要组成部分。
保密技术主要包括数据加密、数据隐藏、数据分区等。
数据加密是最常见的保密技术之一,通过对数据进行加密处理,使得未经授权的人员无法直接获取数据内容。
数据隐藏是将敏感数据隐藏在非敏感数据之中,从而保护敏感信息不被泄露。
数据分区是将数据划分为不同的区域,根据用户权限进行访问控制,确保不同级别的用户只能访问其具备权限的数据。
华中科技大学自动化学院研究生培养方案 (1)

自动化学院博士研究生培养方案一.系统分析与集成专业(专业代码:071102 授理学学位)“系统分析与集成”博士学位授予权学科是一个理学博士点,强调理工结合,主要横跨学科为数学、物理、生物与工程。
该博士学位授权点是华中科技大学与中国科学院武汉物理与数学研究所联合申报的,由双方联合建立的系统科学研究所管理。
本培养方案由华中科技大学自动化学院、水电与数字化工程学院和中国科学院武汉物理与数学研究所联合制定。
1、培养目标1).热爱祖国,拥护中国共产党的领导,遵纪守法,具有良好的职业道德和道德品质,具有较强的事业心和严谨求实的科学学风。
2).在系统科学学科上掌握坚实宽广的基础理论和系统深入的专门知识,了解系统分析与集成在某一个或某几个领域学科中的应用背景;具有独立从事科学研究工作的能力;在科学或专门技术上做出有创造性的工作。
3).至少熟练掌握一门外国语,熟练阅读和理解相关专业的外文文献,并具有用外语撰写学术论文以及进行学术交流的能力。
4). 身心健康。
2、研究方向1).复杂系统理论方法及应用2).系统建模、仿真与优化3).水资源系统分析与数字流域4).综合集成技术与方法5).生物信息、控制与计算二.控制科学与工程学科(学科代码:0811 授工学学位)为加强博士研究生的管理和提高博士研究生的培养质量,本学科自1997年9月起按一级学科培养博士研究生,经过培养实践,特修订本方案。
1、培养目标1).热爱祖国,遵纪守法,品德良好,学风严谨,有较强的事业心和献身精神。
2).具有控制科学与工程学坚实宽广的基础理论和系统深入的专门知识,具有独立从事科学研究工作的能力,在科学和专业技术上做出创造性的成果。
3).至少熟练掌握一门外国语,熟练阅读和理解相关专业的外文文献,并具有用外语撰写学术论文以及进行学术交流的能力4). 身心健康。
2、主要研究方向1).智能控制与机器人技术; 2).复杂系统的理论与应用; 3).电力电子与运动控制; 4).计算机集成控制与网络技术; 5).检测技术与自动化装置; 6).决策分析与决策支持; 7).生物信息、控制与计算; 8).公共安全与应急决策系统; 9).物流系统工程; 10).模式识别与智能系统; 11).飞行器导航制导 12). 多谱成像与遥感图像处理三、学习年限与学分本学科、专业博士生的学习年限一般为3-5年。
行政事业单位内部控制信息化探索

行政事业单位内部控制信息化探索1. 引言1.1 研究背景行政事业单位是国家的重要机构,其内部控制对于保障国家利益、维护社会稳定至关重要。
随着信息化技术的快速发展,行政事业单位内部控制也面临着新的挑战和机遇。
信息化技术的应用可以加强内部控制的有效性和效率,提高行政事业单位的管理水平和运行效率。
目前大部分行政事业单位的内部控制还停留在传统的手工操作和纸质文件管理阶段,没有充分利用信息化技术。
开展行政事业单位内部控制信息化探索具有重要意义。
通过深入研究行政事业单位内部控制信息化的现状、必要性、难点和挑战、方案设计以及关键技术,可以为行政事业单位提供有效的管理思路和技术支持,推动内部控制向信息化转型。
【研究背景】的开展将有助于为行政事业单位信息化管理提供理论和实践支持,促进其管理模式的现代化和科学化。
1.2 研究目的研究目的是为了深入探讨行政事业单位内部控制信息化的相关问题,分析其现状、必要性、难点和挑战,提出有效的方案设计和关键技术,从而为实现内部控制信息化提供有力支持。
通过本研究,旨在为行政事业单位提升内部控制水平,提高管理效率和效益,保障组织的长期稳定发展,实现信息化和智能化管理的转型升级。
也为相关研究者和管理者提供可靠的理论参考和实践指导,推动内部控制信息化在行政事业单位中的广泛应用和推广,促进行政事业单位的现代化建设和改革发展。
1.3 研究意义行政事业单位内部控制信息化是当前管理变革的重要方向,对于提高行政事业单位的管理效率、降低管理风险、增强信息化管理的能力具有重要意义。
内部控制信息化能够提升内部控制的有效性和适应性,帮助行政事业单位更好地应对信息化环境下的管理挑战,提升管理水平和管理效能。
内部控制信息化也能够为行政事业单位提供更加精准和可靠的管理数据和信息,为管理决策提供更加科学的依据,推动行政事业单位的管理模式和管理理念的更新和升级。
研究行政事业单位内部控制信息化的意义在于,可以为行政事业单位提供更加有效和全面的管理手段,推动行政事业单位管理水平的提升,实现行政事业单位管理现代化的目标。
校园网

当今社会已步入信息社会,信息成为社会经济发展的核心因素,信息化已成为当今世界潮流。
自从1993年美国政府公布实施“信息高速公路计划”之后,在世界引起巨大反响,许多发达国家和一些发展中国家也相继提出了本国或本地区的信息基础设施计划。
可以说,信息化程度已成为衡量一个国家现代化水平和综合国力强弱的重要标志。
近年来国家加快改革教育体系,以教育为立国之本,建设一个高度发达的国家教育体系。
为提高我国教育的现代化、建立先进高效的教育体系。
提供更为先进的教育手段,学校很有必要建设一个校园网络管理应用系统,这样可以达到校园资源共享、建立完备的数据交换体系、快速的传递信息等目的[2]。
顺应无纸教学,无纸办公的发展趋势,充分利用现代化技术来进一步提高教学质量和办公效率,为培养二十一世纪人才提供一个优良的硬件教学环境。
计算机网络的迅速发展和普及,改变了整个信息管理的面貌,使信息管理从以单个计算机为中心发展到以网络为中心,并为计算机技术在工业、商业、教学、科研、管理等领域中的应用提供了一个全新的网络通信环境,也从根本上加强并促进了群体工作成员之间的信息交流、资源共享、科学计算、技术合作及有效管理等,进而推动了管理、科研及教学事业的发展。
1.2 本文研究的意义及目的校园网指校园内计算机及附属设备互联运行的网络,是由计算机、网络设备和网络软件构成的为学校教育、科研、管理、办公和交流等活动服务的大型集成应用系统,并能接入因特网(Internet)实现与国内国际网站进行信息交流、资源共享。
校园网建设是教育信息化建设的重要组成部分,是全面实现素质教育的重要手段,是实现教育现代化的重要标志,校园网是学校信息基础设施。
校园网的规模、网络性能、应用水平和普及程度已成为衡量一所院校办学水平高低的重要标志之一。
从国外的经验可以看出,在一代人中培养“网络文化意识”,是建设“住处高速公路”最重要的思想准备的技术准备,是在“住处时代”仍然可以处于领导地位的重要战略措施。
智能家居控制系统研究背景目的意义及国内外现状与发展趋势

只能家居控制系统研究背景目的意义及国内外现状与发展趋势1 智能家居控制系统概述1.1智能家居的简介2国内外的现状及发展趋势2.1国外的发展现状2.2国内发展现状2.3发展趋势3研究的目的和意义1 智能家居控制系统概述蒸汽机的发明掀起了人类历史迈向工业的新篇章,而网络的出现无疑将信息化深深的烙印在了人类文明的璀璨长卷上。
电子信息技术,控制技术的日益提升,社会信息化的逐步加快,促使人们的生活、工作、学习以及通讯的关系日渐紧密,信息化社会在改变人们生活习惯和工作方式的同时,也对我们的传统住宅提出了挑战。
环视周遭,我们很容易的发现,人们对家居的要求早已不再只是简单的物质空间,更为关注的是一个高度安全、舒适以及美观方便的居住环境,先进的通信设施,完备高效的信息终端,自动、智能的家电,网络化的资源管理及购物方式等等。
现今社会人们日益膨胀的需求使得家居智能化已然成为一种趋势。
1.1智能家居的简介家居智能化系统的概念起源于上世纪70年代的美国,随后,传播到欧洲、日本等国并且得到了很好的发展。
在我国,智能家居这一概念推广较晚,约在90年代末家居智能化系统才得以进入国内,但发展速度惊人,至今已存在相当数量的智能化小区及住宅。
所谓智能家居是现代电子技术、自动化技术及通信技术相结合的产物。
它能够自动控制和管理家电设备,对家庭环境的安全进行监控报警,并且能够为住户提供安全舒适、高效便利的学习生活及工作环境。
家居智能化系统将家庭中各种与信息相关的通信设备、家用电器以及家庭保安装置通过有线或无线的方式连接起来,并进行集中或异地的监控、管理,保持家庭住宅环境的舒适、协调。
与普通的家居相比,智能家居不仅具备传统的居住功能,提供舒适温馨,高效安全的高品位生活环境,还将一个被动静止的居住环境提升为一个有一定智慧协助能力的体贴的生活帮手,进一步优化住户的生活质量。
许多国家先后提出了不同的智能家居方案,例如,早期新加坡模式的智能化家居系统包括:安防报警、可使对讲、三表抄送、监控、家居控制、智能布线箱、宽带网络接入等。
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网络控制系统研究背景现状目的及意义1研究背景 (1)1.1 控制系统发展回顾 (1)1.2 网络控制系统的研究背景 (2)2 研究现状 (4)3 研究目的及意义 (5)1研究背景1.1 控制系统发展回顾计算机网络技术的迅速发展和广泛应用正在改变人们的工作方式与生活方式,并进一步引起世界范围产业结构的变化,促进全球信息化的发展,同时,在经济、文化、科技、军事、政治、教育和社会生活的各个领域内发挥越来越重要的作用。
由于计算机网络与数字通信网络在全世界范围内的迅速交叉发展,它们的影响日益深入到社会的各个方面,也使得传统的工业控制系统的结构发生了很大变化。
20世纪50年代以前的控制系统都是模拟量控制系统,它们的体系结构是集中式的星型结构,回路中的传感器、执行器与控制器之间通过线缆分别直接连接,每一条线缆一般只连通两个节点。
随着工业规模的发展以及生产工艺流程的不断细化,现代工业系统中需要进行测量和监控的指标和变量越来越多,在大型流程工业中监控点的数量动辄数以万计,传统的集中式控制系统本身固有的缺陷愈加明显,如系统可靠性低、安装和维护过程复杂、成本高等。
50年代至60年代,计算机控制系统被引入到化工领域使得控制系统转变为数字量的系统,它为人们实施更为复杂的控制提供了实现基础,但是此时的控制系统的结构仍然是集中式的,集中式系统中各个功能模块包括传感器、控制器以及执行器之间的连接仍然是点对点结构的。
这种集中式结构有其不可克服的缺陷,如系统可靠性低,系统重构性差等。
为了克服这些缺陷和不足,分布式的控制系统结构逐步发展并且成为控制系统实际应用的发展方向。
70年代中期,工业控制从早期的就地控制、集中控制发展成为目前应用广泛的集散控制系统(DCS)。
虽然DCS技术已经发展到相当成熟的地步,但它仍存在许多缺点,其中一点就是一对一的结构特点。
八十年代末发展起来了现场总线控制(FCS),现场总线的出现促进了现场设备的数字化和网络化,并且使现场控制的功能更加强大。
这一改进带来了过程控制系统的开放性,使系统成为具有测量、控制、执行和过程诊断等综合能力的控制网络。
然而目前国际上有40多种现场总线,由于不同总线代表不同公司的利益,各大厂商都在积极参与和把持标准的制定工作。
这导致了在现有产品结构和应用水平上,现场总线领域已经很难统一,使其不易广泛应用。
经过14年的纷争,最后IEC的现场总线标准化组织经投票,通过8种现场总线成为IEC61168现场总线标准,但这8种现场总线采用的通信协议完全不同,因此,要实现这些总线的兼容和互操作是十分困难的。
九十年代开始了以太网在工业控制上的广泛研究。
因为目前以太网技术是最符合网络控制系统现场总线特点(数字式互联网络、互操作性、开放性和高网络性能)的技术。
但是,高速以太网的出现虽然缩短了响应时间,提高了网络的性能,但并没有完全解决其在工业控制中的问题,而且新技术的引进也带来了新的问题。
1.2 网络控制系统的研究背景通过以上对控制系统发展的简单回顾可以发现,引入通讯网络是控制系统实际应用的发展方向。
控制系统的发展趋势是把完成控制要求所需的计算通讯乃至最后实施控制,发散到整个控制系统的不同层次上;同时它们彼此之间有机的形成一个整体,这个整体是开放的,能够根据实际需要灵活组织、协调。
在这个发展趋势中,信号的数字化首先带动计算方式的革命,在控制系统中,体现为数字控制器的广泛使用;数字信号也是网络中的信号表示的基本方式,这样的控制系统在通讯层面和计算层面上来看,都是数字化的。
因此本质上,网络控制系统是数字化的系统,它是控制系统发展趋势在当前技术背景下的产物。
网络控制系统从狭义的角度可以理解为:利用传输媒体把分布在不同地点的多个独立的计算机系统、自动控制装置、现场设备等按照不同的拓扑结构,应用各种通信方式连接起来的在网络环境下实现的一种控制系统。
其目的是实现资源共享、分散处理和工业控制与管理的一体化。
所以,集散控制系统(DCS)、工业以太网和现场总线控制系统在某种意义下都属于网络控制系统。
随着计算机、网络、通信技术和控制理论的发展,网络控制系统在工业控制领域得到越来越广泛的应用,由于闭环控制中引入了网络,所以网络控制系统中也存在许多问题需要研究。
网络随机延时的存在使得系统的分析和综合变得困难,如果延时足够大则会造成系统不稳定。
预测控制是近年来发展起来的一类新型的计算机控制算法。
由于它采用多步测试、滚动优化和反馈校正等控制策略,因而控制效果好,适用于控制不易建立精确数字模型且比较复杂的工业生产过程,所以它一出现就受到国内外工程界的重视,并已在石油、化工、电力、冶金、机械等工业部门的控制系统得到了成功的应用。
根据网络控制系统特点,产生了网络控制系统的预测函数控制策略,通过此策略设计控制器可以解决了网络控制系统的时延补偿问题。
因为预测控制采用了多步预测、滚动优化和反馈校正等控制策略,因此能够克服过程模型的不确定性,具有控制效果好、鲁棒性强等优点,从而得到了广泛的研究和应用。
预测控制的产生,是复杂工业系统实现优化控制的需要,具有很多适合工业环境的优点。
基于模型的预测控制可在优化中考虑各种实际约束,又有很好的鲁棒性和抗干扰性,因而,与常规控制相比,能更好地实现动态控制,可以通过减少实际值偏离设定值的方差,使优化层的操作优化建立在更好的基础上,更接近理想的卡边控制。
由于预测控制是基于离散模型进行控制器的设计,当它采用输出方差最小化的优化性能指标,一般地只考虑了采样点时刻系统的输出。
由于系统被控对象的连续性,有必要采用采样系统预测控制方法。
显然,这样得到的控制器更合理,更贴近于实际。
2 研究现状预测控制的产生,是复杂工业系统实现优化控制的需要,具有很多适合工业环境的优点。
基于模型的预测控制可在优化中考虑各种实际约束,又有很好的鲁棒性和抗干扰性,因而,与常规控制相比,能更好地实现动态控制,可以通过减少实际值偏离设定值的方差,使优化层的操作优化建立在更好的基础上,更接近理想的卡边控制。
由于预测控制是基于离散模型进行控制器的设计,当它采用输出方差最小化的优化性能指标,一般地只考虑了采样点时刻系统的输出。
由于系统被控对象的连续性,有必要采用采样系统预测控制方法。
显然,这样得到的控制器更合理,更贴近于实际。
由于预测控制的特点和在电力、石油、化工等行业的成功应用,再加上可观的经济效益,许多大公司不断推出和更新各种预测控制工程软件产品,成为预测控制应用广泛、成熟的另一个标志,为预测控制的应用起到了促进和桥梁的作用。
如美国AspenTech的DMCplus软件包、法国Adersa的FPC、加拿大Treiber Control 的OPC。
在电力工业方面,提出一种适合于快速非线性预测的智能预测,并基于它对大电网并列运行水电机组功率智能预测控制。
将PID自动整定和阶梯式广义预测控制(GPC),同时运用到大型工业锅炉的重要控制回路(如汽包水位和主蒸汽压力)中,使用PID自整定可以在任何时候快速、有效地修改PID参数;针对在线计算对GPC进行修改,得到阶梯式GPC方法,使计算量比GPC 的递推算法大为减少,使之满足实际应用。
针对并入大电网运行的水轮发电机组,提出了一种有功功率的智能预测控制策略,并在电站分层分布式计算机控制系统中予以实现。
另外,Mathworks公司开发的MATLAB软件包中有模型预测控制工具箱,只需调用一个函数,就能实现相应的功能,方便、快捷、效率高,在控制系统设计、调试、计算机仿真方面得到了广泛应用。
在工业应用中,预测控制方法所表现出的优点有以下四方面:①建模方便:采用工业过程中较易得到的对象脉冲响应或阶跃响应曲线,过程的描述可以通过简单的实验获得,不需要深入了解过程的内部机理;②采用了非最小化描述的离散卷积和模型,信息冗余量大,有利于提高系统的鲁棒性;③采用了滚动优化策略,即在线反复进行优化计算,滚动实施,使模型失配、畸变、干扰等引起的不确定性及时得到弥补,从而得到较好的动态控制性能;④可在不增加任何理论困难的情况下,将这类算法推广到有约束条件、大时滞、非最小相位、非线性等过程,并获得较好的控制效果。
尽管预测控制理论研究和应用近年来有了较大的进展,但还是有不少问题有待进一步解决。
①理论研究还不够。
在目前的研究中,理论分析大多集中于单变量的基础算法。
而成功应用的例子却大多是复杂的多变量系统。
所以,对多变量预测控制算法的稳定性、鲁棒性的研究急待强化;②对于非线性系统的预测控制,现在还没有很好的解决办法。
主要原因是如何解决滚动优化的问题;③现在的预测控制算法多种多样,需要把他们统一起来,归结为一种统一的理论,有利于预测控制算法的分析和深入发展。
虽然IMC控制结构能够统一一些算法,但还有许多结果不令人满意。
3 研究目的及意义随着控制科学、计算机网络及通信技术的日益发展和交叉渗透,控制系统结构越来越复杂,空间分布越来越广,对系统控制性能的要求也愈发提高。
这给自动化技术的发展带来了新的机遇和挑战。
目前,远程遥操作、遥医学、远程教学和实验、无线网络机器人、某些兵器系统以及新兴的现场总线和工业Ethernet 技术等,本质上都可归结为基于网络的控制系统,或者称为网络控制系统(Networked Control System,NCS),即是利用专用或公用数据通信网络代替传统的点对点连接构成的闭环控制系统。
网络控制系统打破了传统控制系统在空间物理位置上的限制,拓宽了控制活动的场所,降低了系统的连接复杂性、降低了运行成本和维护费用,便于实现管控一体化,提高了信息集成度。
网络环境下的新型管理信息系统及控制系统不仅可以应用于复杂的工业控制领域,而且在兵器系统、机器人工业、航空及航天领域也极具潜力。
因此,针对网络控制系统的研究得到了国内外研究工作者的极大关注。
在国内控制界,网络环境下控制的概念在近年来才被接受,所以本课题的研究具有积极和重要的意义。
网络给控制系统带来若干优点的同时,也使得网络控制系统的分析与设计更加复杂和困难。
网络控制系统的复杂性是由网络自身特点造成的,主要在于:(1)网络环境下多用户共享通信线路且流量变化不规则;(2)传输数据流经众多计算机和通信设备且路径不唯一;(3)数据单元在传输中由于网络阻塞、连接中断等原因会导致时序错乱、数据包丢失。
因此,网络中传输的信息是处在动态不确定时变环境中。
由于网络中信息流存在非线性动力学特性,网络作为闭环反馈控制的一部分和被控对象组成的闭环系统是一变时延的不确定的复杂系统,这对基于网络的控制提出了严峻的挑战。
另外,计算机网络是以数据包的形式传输和交换信息,与传统控制系统的基本假设(例如信息传输的同步、无时延等)不相符合,因此必须重新审视传统控制系统的研究方法,充分考虑网络传输信息的特点,对网络控制系统的建模、系统分析以及设计进行深入的研究,这对于网络控制系统的理论研究和实际应用具有深远的意义。