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网络控制系统中时延的稳定性分析_尹峥

网络控制系统中时延的稳定性分析_尹峥
网络控制系统中时延的稳定性分析_尹峥

系统稳定性意义以及稳定性的几种定义.

系统稳定性意义以及稳定性的几种定义 一、引言: 研究系统的稳定性之前,我们首先要对系统的概念有初步的认识。 在数字信号处理的理论中,人们把能加工、变换数字信号的实体称作系统。由于处理数字信号的系统是在指定的时刻或时序对信号进行加工运算,所以这种系统被看作是离散时间的,也可以用基于时间的语言、表格、公式、波形等四种方法来描述。从抽象的意义来说,系统和信号都可以看作是序列。但是,系统是加工信号的机构,这点与信号是不同的。人们研究系统还要设计系统,利用系统加工信号、服务人类,系统还需要其它方法进一步描述。描述系统的方法还有符号、单位脉冲响应、差分方程和图形。 电路系统的稳定性是电路系统的一个重要问题,稳定是控制系统提出的基本要求,也保证电路工作的基本条件;不稳定系统不具备调节能力,也不能正常工作,稳定性是系统自身性之一,系统是否稳定与激励信号的情况无关。对于线性系统来说可以用几点分布来判断,也可以用劳斯稳定性判据分析。对于非线性系统的分析则比较复杂,劳斯稳定性判据和奈奎斯特稳定性判据受到一定的局限性。 二、稳定性定义: 1、是指系统受到扰动作用偏离平衡状态后,当扰动消失,系统经过自身调节能否以一定的准确度恢复到原平衡状态的性能。若当扰动消失后,系统能逐渐恢复到原来的平衡状态,则称系统是稳定的,否则称系统为不稳定。 稳定性又分为绝对稳定性和相对稳定性。 绝对稳定性。如果控制系统没有受到任何扰动,同时也没有输入信号的作用,系统的输出量保持在某一状态上,则控制系统处于平衡状态。 (1)如果线性系统在初始条件的作用下,其输出量最终返回它的平衡状态,那么这种系统是稳定的。 (2)如果线性系统的输出量呈现持续不断的等幅振荡过程,则称其为临界稳定。(临界稳定状态按李雅普洛夫的定义属于稳定的状态,但由于系统参数变化等原因,实际上等幅振荡不能维持,系统总会由于某些因素导致不稳定。因此从工程应用的角度来看,临界稳定属于不稳定系统,或称工程意义上的不稳定。) (3)如果系统在初始条件作用下,其输出量无限制地偏离其平衡状态,这称系统是不稳定的。 实际上,物理系统的输出量只能增大到一定范围,此后或者受到机械制动装置的限制,或者系统遭到破坏,也可以当输出量超过一定数值后,系统变成非线性的,从而使线性微分方程不再适用。因此,绝对稳定性是系统能够正常工作的前提。

网络准入、准入控制系统解决方案

捍卫者内网准入控制系统 内网安全的一个理念就是,要建立一个可信、可控的内部安全网络。内网的终端构成了内网90%以上的组成,当之无愧的成为内网安全的重中之重。因此内网安全的重点就在于终端的管理。管理终端,建立一个可控的内网,至少需要完成以下基本问题的处理: 一、非法接入内网问题 公司内网连接着众多的服务器和终端,运行着OA、财务、ERP 等众多系统和数据库,未通过认证的终端如果随意接入内网,将使这些服务器、系统和重要数据面临被攻击和窃取的危险。 二、非法外联问题 通常情况下,内网和外网之间有防火墙、防病毒墙等安全设备保障内网的安全性,对于保密网络,甚至是要求与外网物理隔绝的。但如果内部人员使用拨号、宽带、GPRS、CMDA等方式接入外网,使内网与外网间开出新的连接通道,外部的黑客攻击或者病毒就能够绕过原本连接在内、外网之间的防护屏障,顺利侵入非法外联的计算机,盗窃内网的敏感信息和机密数据,造成泄密事件,甚至利用该机作为跳板,攻击、传染内网的重要服务器,导致整个内网工作瘫痪。而内部人员也可利用不受监管的非法外联发送或泄漏公司的商业秘密。

三、 使用者上网行为问题 很多公司员工经常使用QQ 、MSN 之类的进行聊天,使用迅雷之类的软件P2P 下载,或上网观看视频,会造成工作效率低下、公司带宽被占用的情况。还有员工登录论坛留言发帖,可能发表非法或恶意信息,使公司受到相关部门的处罚或名誉受损等。 ? 基于安全准入技术的入网规范管理产品 ? 基于非法外联接入的入网规范管理系统 ? 基于可信域认证的内网管理系统 ? 计算机终端接入内外网的身份认证系统 ? 软件及硬件单独或相互联动的多重管理方式 接入 身份验证 合法 安全合规性检查 合规 分配权限入网 是 是拒绝接入否修复 否

实验一--控制系统的稳定性分析

实验一--控制系统的稳定性分析

实验一控制系统的稳定性分 班级:光伏2班 姓名:王永强 学号:1200309067

实验一控制系统的稳定性分析 一、实验目的 1、研究高阶系统的稳定性,验证稳定判据的正确性; 2、了解系统增益变化对系统稳定性的影响;

3、观察系统结构和稳态误差之间的关系。 二、实验任务 1、稳定性分析 欲判断系统的稳定性,只要求出系统的闭环极点即可,而系统的闭环极点就是闭环传递函数的分母多项式的根,可以利用MATLAB中的tf2zp函数求出系统的零极点,或者利用root函数求分母多项式的根来确定系统的闭环极点,从而判断系统的稳定性。 (1)已知单位负反馈控制系统的开环传递 函数为 0.2( 2.5) () (0.5)(0.7)(3) s G s s s s s + = +++,用MATLAB编写 程序来判断闭环系统的稳定性,并绘制闭环系统的零极点图。 在MATLAB命令窗口写入程序代码如下:z=-2.5 p=[0,-0.5,-0.7,-3] k=1 Go=zpk(z,p,k)

Gc=feedback(Go,1) Gctf=tf(Gc) dc=Gctf.den dens=ploy2str(dc{1},'s') 运行结果如下: Gctf = s + 2.5 --------------------------------------- s^4 + 4.2 s^3 + 3.95 s^2 + 2.05 s + 2.5 Continuous-time transfer function. dens是系统的特征多项式,接着输入如下MATLAB程序代码: den=[1,4.2,3.95,1.25,0.5] p=roots(den)

网络准入控制系统集中式管理方案

网络准入控制系统集中 式管理方案 GE GROUP system office room 【GEIHUA16H-GEIHUA GEIHUA8Q8-

网络准入系统集中式管理方案1、项目背景 1.1 目前网络安全概况 自从在股份公司和下属分公司在业务系统上大力推广信息化发展策略,目前公司运作的网络是由17家公司的内部网络通过MPLS VPN网络构成的广域网,规模庞大。同时信息技术的快速发展导致信息网络所起的作用越来越巨大,股份公司及下属分公司的连接密度越来越大,人员交流和业务系统的使用网络更为频繁,终端所面临的各种安全问题也越来越突出。各个公司的内网构建因规模大小和建设时间的不同,网络的使用情况也不一样,特别是网络设备的品牌和型号各异,而且员工和访客携带的电脑或者手机终端等可以随意接入公司网络,在信息安全管理上存在很大的管理难度和安全风险。2017年6月1日,《国家网络安全法》颁布,明确要求各单位加强网络安全建设,而且股份公司属于上市公司,在网络安全上必须加强安全防范措施,增加网络准入控制和审计手段,完善公司的信息化安全体系。 1.2 网络架构概况 基于业务需求和网络稳定性需求,整个股份公司的各分支公司都是通过租用联通公司的MPLS VPN专线网络解决公司之间的网络连接,其中股份公司和南沙公司的网络访问需求最大。 MPLS VPN网络拓扑图大概如下: 图1 MPLS VPN 网络拓扑图概图

各公司内网网络架构概图如下图2所示: 图2 各公司内部网络拓扑图概图1.3 各公司的调研情况 经调研统计,各公司的设备使用的情况如下表1:

表1 各公司的网络设备和终端调研表 从表1中可以看出各公司的人员、终端设备和网络设备等等都情况各异,需要从多角度考虑信息安全的管理技术问题和网络准入方案的技术可行性。 1.4 信息安全管理的存在风险 目前,各公司都存在如下的信息安全管理风险: (1)公司内部无法对未授权的外来电脑及智能终端接入内网的行为进行有效的认证控制和管理。外来人员或者员工能够轻易地把终端设备接入到办公网,特别是恶意用户(如黑客,商业间谍)的接入,可能会导致公司机密文件被窃取,或者网络服务器被攻击等等网络安全事件发生,造成严重的后果。随着无线WIFI的普及,私自增加外联WIFI设备用于移动端设备上互联网,内部网络安全更加难以控制管理。如何做到有线和无线WIFI统一的网络入网管理,是安全的重中之重。 (2)篡改终端硬件信息。比如:当某些员工知道领导的IP地址权限比较高的时候,把自己的计算机也设置为领导的IP,于是获取了和领导一样的权限,导致领导身份被假冒,或者和领导使用的计算机造成IP地址冲突而导致被冲突的计算机网络故障,这样会直接影响业务办公。 (3)因为公司内网的很多网络设备是不可管理,当网络内部出现网络安全事件的时候,很难查询到IP地址或者设备MAC地址的使用信息,难以定位到责任人。

实验四 控制系统的稳定性分析

西京学院实验教学教案实验课程:现代控制理论基础 课序: 4 教室:工程舫0B-14实验日期:2013-6-3、4、6 教师:万少松 一、实验名称:系统的稳定性及极点配置二、实验目的 1.巩固控制系统稳定性等基础知识;2.掌握利用系统特征根判断系统稳定性的方法;3.掌握利用李雅普诺夫第二法判断系统的稳定性的方法;4. 掌握利用状态反馈完成系统的极点配置;5.通过Matlab 编程,上机调试,掌握和验证所学控制系统的基本理论。三、实验所需设备及应用软件序号 型 号备 注1 计算机2Matlab 软件四、实验内容1. 利用特征根判断稳定性;2. 利用李雅普诺夫第二法判断系统的稳定性;3.状态反馈的极点配置;五、实验方法及步骤1.打开计算机,运行MATLAB 软件。2.将实验内容写入程序编辑窗口并运行。3.分析结果,写出实验报告。 语文电气课件中管壁薄、接口不严等问题,合理利用管线敷设技术。线缆敷设原则:在分线盒处,当不同电压回路交叉时,应采用金属隔板进行隔开处动过程中高中资料试卷电气设备进行调试工作并且进行过关运行高中资料试卷技术指导。对于调试过程中高中资料试卷技术问题,作为调试人员,需要然停机。因此,电力高中资料试卷保护装置调试技术,要求电力保护装置做到准确灵活。对于差动保护装置高中资料试卷调试技术是指发电机一变压器

一、利用特征根判断稳定性 用matlab 求取一个系统的特征根,可以有许多方法,如,,,()eig ()pzmap 2ss zp ,等。下面举例说明。 2tf zp roots 【例题1】已知一个系统传递函数为,试不同的方法分析闭环系统的稳定性。()G s 2(3)()(5)(6)(22)s G s s s s s += ++++解:num=[1,3]den=conv([1,2,2],conv([1,6],[1,5]))sys=tf(num,den)(1)() eig p=eig(sys)显示如下:p = -6.0000 -5.0000 -1.0000 + 1.0000i -1.0000 - 1.0000i 所有的根都具有负的实部,所以系统稳定。(2) ()pzmap pzmap(sys) 从绘出的零极点图可看见,系统的零极点都位于左半平面,系统稳定。(3)2()tf zp [z,p,k]=tf2zp(num,den) (4)()roots roots(den)【例题2】已知线性定常连续系统的状态方程为122122x x x x x ==- 试用特征值判据判断系统的稳定性。 解: A=[0,1;2,-1] eig(A)

北信源网络接入控制系统工作原理与功能对比

北信源网络接入控制系统 工作原理与功能 北京北信源软件股份有限公司 1

目录 1.整体说明 (3) 2.核心技术 (3) 2.1.重定向技术 (3) 2.2.策略路由准入控制技术 (4) 2.3.旁路干扰准入控制技术 (6) 2.4.透明网桥准入控制技术 (7) 2.5.虚拟网关准入控制技术 (7) 2.6.局域网控制技术 (8) 2.7.身份认证技术 (8) 2.8.安检修复技术 (9) 2.9.桌面系统联动 (9) 3.产品功能对比 (10) 2

1.整体说明 准入网关对接入设备进行访问控制,对于未注册用户进行WEB重定向进行注册;注册后的用户进行认证或安检后可以访问网络; 管理员可以配置采取何种准入控制方式,如策略路由,旁路监听,透明网桥,虚拟网关等;同时可以选择使用不同的认证类型,如本地认证,Radius认证,AD域认证等,而认证途径采取网关强制重定向; 准入网关整体上对准入的控制可分为两类,一类是网关自己控制数据的流通,另一类则是通过配置交换机,让交换机来控制数据包的流通。目前准入网关实现的策略路由和旁路监听,透明网桥等准入控制均属于前者,也就是网关自己通过放行或丢弃、阻断数据包,来达到准入控制,对于数据包的阻断是基于tcp 实现的;而虚拟网关则是通过控制交换机VLAN来达到准入控制; 2.核心技术 为了适应不同业务环境下的统一入网控制,北信源网络接入控制系统采用多种核心技术设计,支持多种准入控制模式,实现从多角度多维度的终端入网安全控制。 2.1. 重定向技术 接入控制的目的是为了阻止不可信终端随意接入网络,对于不可信终端的判定需要一个过程,如何在判定过程中进行良好的提示,这就对产品的人机界面设计提出了较高的要求。业界通常的做法是针对http性质的业务访问进行重定向,以往针对http的业务区分主要基于业务端口(主要为80端口),对于非80业务端口的http业务不能有效区分。针对以上情况,北信源网络接入控制系统对http业务进行了深度识别,除80端口的http业务可以进行有效重定向之外, 3

实验二 控制系统的阶跃响应及稳定性分析

实验二 控制系统的阶跃响应及稳定性分析 一、实验目的及要求: 1.掌握控制系统数学模型的基本描述方法; 2.了解控制系统的稳定性分析方法; 3.掌握控制时域分析基本方法。 二、实验内容: 1.系统数学模型的几种表示方法 (1)传递函数模型 G(s)=tf() (2)零极点模型 G(s)=zpk(z,p,k) 其中,G(s)= 将零点、极点及K值输入即可建立零极点模型。 z=[-z1,-z …,-z m] p=[-p1,-p …,-p] k=k (3)多项式求根的函数:roots ( ) 调用格式: z=roots(a) 其中:z — 各个根所构成的向量 a — 多项式系数向量 (4)两种模型之间的转换函数: [z ,p ,k]=tf2zp(num , den) %传递函数模型向零极点传递函数的转换 [num , den ]=zp2tf(z ,p ,k) %零极点传递函数向传递函数模型的转换 (5)feedback()函数:系统反馈连接

调用格式:sys=feedback(s1,s2,sign) 其中,s1为前向通道传递函数,s2为反馈通道传递函数,sign=-1时,表示系统为单位负反馈;sign=1时,表示系统为单位正反馈。 2.控制系统的稳定性分析方法 (1)求闭环特征方程的根(用roots函数); 判断以为系统前向通道传递函数而构成的单位负反馈系统的稳定性,指出系统的闭环特征根的值: 可编程如下: numg=1; deng=[1 1 2 23]; numf=1; denf=1; [num,den]= feedback(numg,deng,numf,denf,-1); roots(den) (2)化为零极点模型,看极点是否在s右半平面(用pzmap); 3.控制系统根轨迹绘制 rlocus() 函数:功能为求系统根轨迹 rlocfind():计算给定根的根轨迹增益 sgrid()函数:绘制连续时间系统根轨迹和零极点图中的阻尼系数和自然频率栅格线 4.线性系统时间响应分析 step( )函数---求系统阶跃响应 impulse( )函数:求取系统的脉冲响应 lsim( )函数:求系统的任意输入下的仿真 三、实验报告要求:

网络准入控制系统功能简介

网络准入控制系统(ASM入网规范管理系统)特点概述 ASM(Admission Standard Management入网规范管理系统),是盈高科技自主知识产权的集成化终端安全管理平台,是完全基于最先进的第三代准入控制技术的纯硬件网络准入控制系统。秉承了“不改变网络、灵活客户端、终端安全集成化”的特性。改变了业界传统的将准入控制系统作为一个单独功能产品的做法,率先提出准入平台的概念。 ASM入网规范的功能特点主要有以下几点: 1、清晰的边界划分 ASM6000能够兼容各种混合网络环境和数十种网络设备,提供了从桥接、PBR(Policy-Based-Routing)、MVG的各种实现方案。系统能够支持内置身份认证,外部Email、Radius、LDAP、AD域、短信、指纹、CA系统、USB- KEY等多种认证方式。在认证的基础上提供完善的角色、安全域、来宾权限管理。使用户从设备和人员两方面进行网络边界的划定。 2、广泛的网络适应 ASM6000全面兼容各种终端和网络设备,广泛适应异构系统、BYOD、BYON的应用。采用先进的设备特征采集技术,能够自动识别多种设备,有效的对设备进行标示和固定。自动识别的设备包括:各种交换机、路由器、PC、IPHONE、IPAD、安卓系统等。 3、安检策略丰富完善 ASM6000具备丰富的核心规范库,提供了数十种基础安全规范。根据盈高科技多年来在入网规范领域的经验总结,系统还提供了符合行业特征的安全规范,包括:电子政务外网、电子政务内网、军队、军工制造、能源电力、电信、移动、医疗卫生、生产制造企业等。这就使用户能够快速进行安全规范应用。 4、安全定位灵活多样 ASM6000提供了一个全网安全管理和展示的平台,能够对全网拓扑和设备状态进行展示。可以进一步向下细化定位,直至每台终端设备。也可以通过终端设备向上检索,找到其连接的网络设备。终端管理不再是孤立的被看待,而是作为网络的一个部分,整体的进行管理。可以从宏观和微观两方面进行考量。 5、安全功能持续扩展 ASM6000提供了弹性化的系统设计。支持多种扩展模块进行热插拔。用户可以根据自身管理需要选择。同时盈高科技也在不断开发各种安全功能模块以满足用户不断增长的安全需求。 6、弹性化(可选)客户端 ASM6000提供客户端弹性化,以满足不同用户的需求。支持的种类包括:零客户端、自消融客户端、完全客户端。甚至可以根据用户的规则进行设定,在同一个信息系统中进行三种客户端的混合部署。 7、支持分布式部署 ASM6000提供了控制器(ASC)产品,可以在网络规模特别大,网络结构特别复杂的情况下,将控制器部署在网络的不同区域,由中心设备统一对控制器进行管理,很好的适应巨系统的

网络控制系统的发展现状及展望教学内容

网络控制系统的发展现状及展望

有关网络控制系统的发展现状及展望的读书报告 1.概述 计算机技术和通信技术的飞速发展, 使网络应用在全球范围内日益普及, 并渗透到社会生活的各个领域。在控制领域,网络已逐渐进入人们的视野,并引领控制系统的结构发生着变化。通过公用或专用的通信网络来代替传统控制系统中的点对点结构已越来越普遍。这种通过网络形成闭环的反馈控制系统称为网络控制系统(NCSS)与传统点对点结构的控制系统相比。NCSS具有成本低、功耗小、安装与维护简便、可实现资源共享、能进行远程操作等优点。若采用无线网络,NCSS还可以实现某些特殊用途的控制系统,这是传统的点对点结构的控制系统所无法实现的。NCSS的诸多优点使其在远程医疗、智能交通、 航空航天、制造过程以及国防等领域得到了日益广泛的应用。 然而,网络并不是一种可靠的通信介质。由于网络带宽和服务能力的物理限制,数据包在网络传输中不可避免地存在时延、丢包以及时序错乱等问题。这些问题是恶化系统性能以及导致NCSS不稳定的重要原因,并且这些问题的存在使传统控制理论很难直接应用于NCSS的分析和设计。为保证NCSS稳定并具有满意的控制性能,必须深入研究NCSS并发展与其相适应的分析和设计理论。近年来,NCSS的研究得到了来自控制领域、信号处理领域、以及通讯领域研究人员的共同关注,相关文献层出不穷。本文力图回顾近年来这一领域的重要成果,总结并指出这一领域下一步的发展方向和有待解决的新课题。 2.网络控制中的基本问题 2.1 时延 由于网络带宽和服务能力的物理限制,数据包在网络传输中不可避免地存在时延。网络时延受网络协议、负载状况、网络传输速率以及数据包大小等因素的综合影响,其数值变化可呈现随机、时变等特性。在NCSS的研究中,时延的数学描述主要采用以下3类模型: 固定时延模型、具有上下界的随机时延模型以及符合某种概率分布的概率时延模型。 2.2 丢包 由于网络节点的缓冲区溢出、路由器拥塞、连接中断等原因,数据包在网络传输中会出现丢失现象;丢包受网络协议、负载状况等因素的综合影响,通常具有随机性、突发性等特点。在NCSS的研究中,丢包的数学描述主要有以下两种方法: 1)确定性方法: 该方法通常采用平均丢包率或最大连续丢包量来描述丢

控制系统的稳定性分析

精品 实验题目控制系统的稳定性分析 一、实验目的 1.观察系统的不稳定现象。 2.研究系统开环增益和时间常数对稳定性的影响。 二、实验仪器 1.EL-AT-II型自动控制系统实验箱一台 2.计算机一台 三、系统模拟电路图 系统模拟电路图如图3-1 图3-1 系统模拟电路图R3=0~500K; C=1μf或C=0.1μf两种情况。 四、实验报告 1.根据所示模拟电路图,求出系统的传递函数表达式。 G(S)= K=R3/100K,T=CuF/10 2.绘制EWB图和Simulink仿真图。

精品 3.根据表中数据绘制响应曲线。 4.计算系统的临界放大系数,确定此时R3的值,并记录响应曲线。 系统响应曲线 实验曲线Matlab (或EWB)仿真 R3=100K = C=1UF 临界 稳定 (理论值 R3= 200K) C=1UF

精品 临界 稳定 (实测值 R3= 220K) C=1UF R3 =100K C= 0.1UF

精品 临界 稳定 (理论 值R3= 1100 K) C=0.1UF 临界稳定 (实测值 R3= 1110K ) C= 0.1UF

精品 实验和仿真结果 1.根据表格中所给数据分别进行实验箱、EWB或Simulink实验,并进行实验曲线对比,分析实验箱的实验曲线与仿真曲线差异的原因。 对比: 实验曲线中R3取实验值时更接近等幅振荡,而MATLAB仿真时R3取理论值更接近等幅振荡。 原因: MATLAB仿真没有误差,而实验时存在误差。 2.通过实验箱测定系统临界稳定增益,并与理论值及其仿真结果进行比较(1)当C=1uf,R3=200K(理论值)时,临界稳态增益K=2, 当C=1uf,R3=220K(实验值)时,临界稳态增益K=2.2,与理论值相近(2)当C=0.1uf,R3=1100K(理论值)时,临界稳态增益K=11 当C=0.1uf,R3=1110K(实验值)时,临界稳态增益K=11.1,与理论值相近 四、实验总结与思考 1.实验中出现的问题及解决办法 问题:系统传递函数曲线出现截止失真。 解决方法:调节R3。 2.本次实验的不足与改进 遇到问题时,没有冷静分析。考虑问题不够全面,只想到是实验箱线路的问题,而只是分模块连接电路。 改进:在实验老师的指导下,我们发现是R3的取值出现了问题,并及时解决,后续问题能够做到举一反三。 3.本次实验的体会 遇到问题时应该冷静下来,全面地分析问题。遇到无法独立解决的问题,要及时请教老师,

控制系统的稳定性

3.8 控制系统的稳定性 3.8 控制系统的稳定性 稳定性是控制系统最重要的特性之一。它表示了控制系统承受各种扰动,保持其预定工作状态的能力。不稳定的系统是无用的系统,只有稳定的系统才有可能获得实际应用。我们前几节讨论的控制系统动态特性,稳态特性分析计算方法,都是以系统稳定为前提的。 3.8.1 稳定性的定义 图3.26(a)是一个单摆的例子。在静止状态下,小球处于A位置。若用外力使小球偏离A而到达A’,就产生了位置偏差。考察外力去除后小球的运动,我们会发现,小球从初始偏差位置A',经过若干次摆动后,最终回到A点,恢复到静止状态。图3.26(b)是处于山顶的一个足球。足球在静止状态下处于B位置。如果我们用外力使足球偏离B位置,根据常识我们都知道,足球不可能再自动回到B位置。对于单摆,我们说A位置是小球的稳定位置,而对于足球来说,B则是不稳定的位置。 图 3.26 稳定位置和不稳定位置 (a)稳定位置;(b)不稳定位置 处于某平衡工作点的控制系统在扰动作用下会偏离其平衡状态,产生初始偏差。稳定性是指扰动消失后,控制系统由初始偏差回复到原平衡状态的性能。若能恢复到原平衡状态,我们说系统是稳定的。若偏离平衡状态的偏差越来越大,系统就是不稳定的。 在控制理论中,普遍采用了李雅普诺夫(Liapunov)提出的稳定性定义,内容如下: 设描述系统的状态方程为 (3.131)

式中x(t)为n维状态向量,f(x(t),t)是n维向量,它是各状态变量和时间t的函数。如果系统的某一状态,对所有时间t,都满足 (3.132) 则称为系统的平衡状态。是n维向量。当扰动使系统的平衡状态受到破坏时,系统就会偏离平衡状态,在时,产生初始状态=x。在时,如果对于任一实数,都存在另一实数,使得下列不等式成立 (3.133) (3.134) 则称系统的平衡状态为稳定的。 式中称为欧几里德范数,定义为: (3.135) 矢量的范数是n维空间长度概念的一般表示方法。 这个定义说明,在系统状态偏离平衡状态,产生初始状态以后,即以后,系统的状态将会随时间变化。对于给定的无论多么小的的球域S(),总存在另一个的球域,只要初始状态不超出球域,则系统的状态 的运动轨迹在后始终在球域S()内,系统称为稳定系统。 当t无限增长,如果满足: (3.136) 即系统状态最终回到了原来的平衡状态,我们称这样的系统是渐近稳定的。对于任意给定的正数,如果不存在另一个正数,即在球域内的初始状态,在后,的轨迹最终超越了球域S(),我们称这种系统是不稳定的。 图3.27是二阶系统关于李雅普诺夫稳定性定义的几何说明。

网络控制系统的发展现状及展望

有关网络控制系统的发展现状及展望的读书报告 1.概述 计算机技术和通信技术的飞速发展, 使网络应用在全球范围内日益普及, 并渗透到社会生活的各个领域。在控制领域,网络已逐渐进入人们的视野,并引领控制系统的结构发生着变化。通过公用或专用的通信网络来代替传统控制系统中的点对点结构已越来越普遍。这种通过网络形成闭环的反馈控制系统称为网络控制系统(NCSS)与传统点对点结构的控制系统相比。NCSS具有成本低、功耗小、安装与维护简便、可实现资源共享、能进行远程操作等优点。若采用无线网络,NCSS还可以实现某些特殊用途的控制系统,这是传统的点对点结构的控制系统所无法实现的。NCSS的诸多优点使其在远程医疗、智能交通、航空航天、制造过程以及国防等领域得到了日益广泛的应用。 然而,网络并不是一种可靠的通信介质。由于网络带宽和服务能力的物理限制,数据包在网络传输中不可避免地存在时延、丢包以及时序错乱等问题。这些问题是恶化系统性能以及导致NCSS不稳定的重要原因,并且这些问题的存在使传统控制理论很难直接应用于NCSS的分析和设计。为保证NCSS稳定并具有满意的控制性能,必须深入研究NCSS并发展与其相适应的分析和设计理论。近年来,NCSS的研究得到了来自控制领域、信号处理领域、以及通讯领域研究人员的共同关注,相关文献层出不穷。本文力图回顾近年来这一领域的重要成果,总结并指出这一领域下一步的发展方向和有待解决的新课题。 2.网络控制中的基本问题 2.1 时延 由于网络带宽和服务能力的物理限制,数据包在网络传输中不可避免地存在时延。网络时延受网络协议、负载状况、网络传输速率以及数据包大小等因素的综合影响,其数值变化可呈现随机、时变等特性。在NCSS的研究中,时延的数学描述主要采用以下3类模型: 固定时延模型、具有上下界的随机时延模型以及符合某种概率分布的概率时延模型。 2.2 丢包 由于网络节点的缓冲区溢出、路由器拥塞、连接中断等原因,数据包在网络传输中会出现丢失现象;丢包受网络协议、负载状况等因素的综合影响,通常具有随机性、突发性等特点。在NCSS的研究中,丢包的数学描述主要有以下两种方法: 1)确定性方法: 该方法通常采用平均丢包率或最大连续丢包量来描述丢包; 2)概率方法: 该方法假设丢包满足某种概率分布,如有限状态的Markov过程、Berno分布等,并采用相应的概率模型来描述丢包。 2.3 时序错乱 由于数据包传输路径不唯一、且不同路径的传输时延亦不尽相同,数据包到达目的节点的时序可能发生错乱。数据包的时序错乱是随机性网络时延的衍生现象,因而时序错乱亦能恶化NCSS的控制性能甚至造成系统不稳定。 2.4 单包传输和多包传输 以数据包形式传输信息是NCSS有别于传统控制系统的重要特点之一。根据传输策略不同,NCSS的数据传输分为单包传输和多包传输两种情况。单包传输

自动控制实验报告一控制系统稳定性分析

实验一控制系统的稳定性分析 一、实验目的 1.观察系统的不稳定现象。 2.研究系统开环增益和时间常数对稳定性的影响。 二、实验仪器 1.自动控制系统实验箱一台 2.计算机一台 三、实验内容 系统模拟电路图如图 系统模拟电路图 其开环传递函数为: G(s)=10K/s(0.1s+1)(Ts+1) 式中 K1=R3/R2,R2=100KΩ,R3=0~500K;T=RC,R=100KΩ,C=1μf或C=0.1μf两种情况。 四、实验步骤 1.连接被测量典型环节的模拟电路。电路的输入U1接A/D、D/A卡的DA1输出,电路的 输出U2接A/D、D/A卡的AD1输入,将纯积分电容两端连在模拟开关上。检查无误后接通电源。 2.启动计算机,在桌面双击图标 [自动控制实验系统] 运行软件。 3.在实验项目的下拉列表中选择实验三[控制系统的稳定性分析] 5.取R3的值为50KΩ,100KΩ,200KΩ,此时相应的K=10,K1=5,10,20。观察不同R3 值时显示区内的输出波形(既U2的波形),找到系统输出产生增幅振荡时相应的R3及K值。再把电阻R3由大至小变化,即R3=200kΩ,100kΩ,50kΩ,观察不同R3值

时显示区内的输出波形, 找出系统输出产生等幅振荡变化的R3及K值,并观察U2的输出波形。 五、实验数据 1模拟电路图 2.画出系统增幅或减幅振荡的波形图。 C=1uf时: R3=50K K=5:

R3=100K K=10 R3=200K K=20:

等幅振荡:R3=220k: 增幅振荡:R3=220k:

R3=260k: C=0.1uf时:

基于MATLAB的控制系统稳定性分析报告

四川师范大学本科毕业设计 基于MATLAB的控制系统稳定性分析 学生姓名宋宇 院系名称工学院 专业名称电气工程及其自动化 班级 2010 级 1 班 学号2010180147 指导教师杨楠 完成时间2014年 5月 12日

基于MATLAB的控制系统稳定性分析 电气工程及其自动化 本科生宋宇指导老师杨楠 摘要系统是指具有某些特定功能,相互联系、相互作用的元素的集合。一般来说,稳定性是系统的重要性能,也是系统能够正常运行的首要条件。如果系统是不稳定,它可以使电机不工作,汽车失去控制等等。因此,只有稳定的系统,才有价值分析与研究系统的自动控制的其它问题。为了加深对稳定性方面的研究,本设计运用了MATLAB软件采用时域、频域与根轨迹的方法对系统稳定性的判定和分析。 关键词:系统稳定性 MATLAB MATLAB稳定性分析

ABSTRACT System is to point to have certain function, connect with each other, a collection of interacting elements. Generally speaking, the stability is an important performance of system, also is the first condition of system can run normally. If the system is not stable, it could lead to motor cannot work normally, the car run out of control, and so on. Only the stability of the system, therefore, have a value analysis and the research system of the automatic control of other problems. In order to deepen the study of stability, this design USES the MATLAB software using the time domain, frequency domain and the root locus method determination and analysis of the system stability. Keywords: system stability MATLAB MATLAB stability analysis

网络准入控制系统、局域网接入控制软件使用方法

网络准入控制系统、局域网接入控制软件使用方法 大势至网络准入控制系统(百度自己搜索下载吧)是一款面向企事业单位的局域网网络安全防护系统,可以防止蹭网、禁止非单位电脑接入局域网、进行IP和MAC绑定、禁止局域网代理、防止网络嗅探等。具体设置如下: 安装步骤 首先运行LANProtector.exe,安装主程序,直接点击下一步直至完成即可;然后运行winpcap.exe,安装抓包程序,同样直接下一步; 如果有加密狗,则需要安装加密狗驱动(试用版无需安装)。 配置方法 依次点击开始-程序-大势至网络准入控制系统,初次使用需要配置网段,点击软件左上角“配置网段”,如果您只有一个网段选择“配置单网段”,然后选择当前上网所用网卡,最后点击确定。

图:添加单网段 如果您有多个网段,则您需要选择“配置多网段”,然后添加各个网段对应的IP 段即可。如下图所示:

添加多网段 添加完毕之后,点击“确定”,然后点击“启动管理”即可,点击后面的”停止监控“即可实时停止控制。 (三)功能说明 1、黑名单与白名单 点击“启动管理”后,即可扫描到所有主机,同时扫描到的主机默认都在黑名单显示,您可以按住shift键全选,然后点击下面的“移至白名单”即可将所有主机移动到白名单,反之您也可以将单个或部分主机选中后点击“移至黑名单”即可移动到黑名单。如下图所示: 2、隔离选项

可选择“禁止黑白名单互访”和“禁止黑名单访问外网”。其中“禁止黑白名单互访”不仅可以阻止黑名单电脑访问白名单电脑,而且还可以阻止白名单电脑主动访问黑名单电脑,从而实现双向隔离;而“禁止黑名单电脑访问外网”是禁止黑名单电脑访问互联网。 3、隔离强度 这里可以选择:高、中、弱等三个选项,分别代表软件的隔离强度。 4、IP变更时自动隔离 勾选后,一旦白名单电脑修改IP地址,则自动会将其放入黑名单并自动隔离,以此实现禁止电脑修改IP地址的目的。 5、静态绑定IP和MAC 勾选“静态绑定IP和MAC”并点击“管理”,弹出“IP和MAC静态绑定表”,如果点击“从白名单获取”,则系统自动获取当前白名单电脑的IP和MAC地址,也可点击“手工添加绑定”并自行输入要绑定的IP地址和MAC地址,最后点击“保存配置”即可。

网络控制系统的稳定性分析

网络控制系统的稳定性分析 1、引言 人类社会是不断向前发展的,促使这种发展最大的动力莫过于人类的创造力,人类利用自己这种特有的能力在改造着自然,同时也在不断改变着人类社会和人们的思维方式。正是由于人类在自身发展过程中不断的创造和探索,特别是随着科学技术的不断发展,这种变革的速度也越来越快。 现在科技的进步日新月异,各种新技术不断涌现,网络控制系统(Networked Control Systems, NCS)是最近几年随着控制技术、计算机技术、通信网络技术发展起来的,是控制系统新的发展方向,是复杂大系统控制和远程控制系统的客观需求。NCS的典型结构图如图1所示。传感器、执行机构和驱动装置等现场设备的智能化为通信网络在控制系统更深层次的应用提供了必需的物质基础,同时通信网络的管理和控制也要求更多地采用控制理论技术和策略,而高速以太网和现场总线技术的发展和成熟解决了网络控制系统自身的可靠性和开放性问题,这都使得网络控制系统发展更具有现实性。使用专用或公用计算机网络代替传统控制系统的点对点控制结构,实现传感器、控制器、执行器等系统组件之间的控制信息互相传递。在这样的控制系统中,检测、控制、协调和指令等各种信息都可通过公用数据网络进行传输,而估计、控制和诊断等功能也可以在不同的网络节点中分布执行。NCS广泛应用于汽车工业、制造业、交通管理与控制、机器人远程操作、高级的航天航空器和电气化运输工具等各种应用中。 图 1 网络控制系统典型结构图 然而,在网络控制系统中由于通信网络的介入,使得控制系统的分析和综合更为复杂。首先,由于控制系统的信息在网络中传输,网络调度是一个很重要的问题,怎么让时间同步,避免网络堵塞,减少网络中的冲突,能有效的利用网络。其次,由于网络控制系统中存在网络诱导时延,它是随机的,可能是定长的,也可能是时变的,这种时延可能会降低系统的性能,甚

朗通网络接入控制系统NACP解决方案

山东朗通网络接入控制系统 解决方案

目录 一、面临的挑战 (2) 二、产品必要性 (4) 三、产品概述 (6) 四、产品特色 (8) 4.1先进、灵活的准入技术 (8) 4.2多重身份鉴别方式组合验证,保证身份信息可靠性 (9) 4.3细粒度网络访问权限控制 (11) 4.4国家信息安全等级测评库 (12) 4.5自主快速一键智能修复 (16) 4.6内嵌超大弱口令测评库 (16) 4.7全面安全审计、智能分析网络安全系数 (17) 4.8在线安全测评、无需客户端程序 (20) 4.9智能负载均衡、双机热备 (21) 4.10融合云计算技术,保障超大网络级联管理 (21) 五、设备选型 (23) 六、产品报价 (23) 七、荣誉资质 (25) 八、典型客户 (26) 集团企业 (26) 科研院所 (26) 服务业企业 (26)

一、面临的挑战 随着网络环境愈发复杂,企业都非常重视其信息化建设。并且,近年来企业网络负责人也愈发发现,如何使内网更加安全已成为一个十分重要的课题。当前,我国已建成规模宏大、覆盖全国的信息网络,国家重要信息网络和信息系统,已成为支撑国民经济和社会发展的重要基础设施。与此同时,单位重要网络和信息系统仍存在一定安全隐患和漏洞,不断遭受来自各方面的威胁。 1.不能实现实名制入网,无法知道当前有哪些人在上网。 2.外来设备接入网络,很难做到及时发现并对其进行控制。 3.内、外网隔离的网络环境下,终端用户非法外联频发。 4.个别中毒电脑,接入网络后,感染同一网络电脑,导致病毒大面积爆发。

5.IP/MAC资源管理难,无法做到有效管理,乱改私改IP/MAC的事时有 发生。 6.现有的补丁系统易用性和强制性太差,无法及时地将补丁打到每一个电 脑上。

准入控制系统

准入控制系统 1、系统概述 信息安全、网络安全在各大企业、机构中越来越受到重视,提高入网规范管理以成为必要。我们从终端接入控制、边界完整性检查、主机身份鉴别、内网访问控制、安全审计、资产管理、介质管理、监控管理、恶意代码防范和系统安全管理等方面入手,共同完成信息系统的安全保护。 2、设计特点 准入控制系统是一套基于最先进的第三代准入控制技术的纯硬件网络准入控制系统,秉承“不改变网络、不装客户端”的特性,重点解决网络的合规性要求,达到“违规不入网、入网必合规”的管理规范,支持包括身份认证、友好WEB重定向引导、基于角色的动态授权访问控制、可配置的安全检查规范库、“一键式”智能修复、实名日志审计等功能,满足等级保护对网络边界、终端防护的相应要求,同时提供更高效、更智能的网络准入防护体系。 网络准入控制平台将实现以下功能点: 2.1.1 双实名制 准入控制系统在提供多样化的身份认证,保障接入网络人员合法性的同时,支持对设备的实名认证,保障了接入网络终端设备的合法性,从而加强内部网络的可控性,方便管理员对网络的统一管理。 2.1.2 多样化身份认证 准入控制系统既提供自身用户名、密码身份认证,也支持与AD域、LDAP、USB-KEY、手机短信、EMAIL等第三方身份认证系统进行联动,保障身份认证功能的多样化。 2.1.3 来宾管理 准入控制系统提供“我是来宾”选择访问模式,管理员可以事先配置来宾区资源基于应用的方式对来宾访问权限进行控制,可以实现既满足业务需要,又保护好用户内网资源的目标。 2.1.4 多样化引导 准入控制系统在提供传统的网页智能引导的功能的同时,更拓展支持通过邮件客户端引导,进一步地方便了用户的入网体验和快速入网的流程。

(整理)MATLAB实现控制系统稳定性分析.

MATLAB 实现控制系统稳定性分析 稳定是控制系统的重要性能,也是系统能够工作的首要条件,因此,如何分析系统的稳定性并找出保证系统稳定的措施,便成为自动控制理论的一个基本任务.线性系统的稳定性取决于系统本身的结构和参数,而与输入无关.线性系统稳定的条件是其特征根均具有负实部. 在实际工程系统中,为避开对特征方程的直接求解,就只好讨论特征根的分布,即看其是否全部具有负实部,并以此来判别系统的稳定性,由此形成了一系列稳定性判据,其中最重要的一个判据就是Routh 判据.Routh 判据给出线性系统稳定的充要条件是:系统特征方程式不缺项,且所有系数均为正,劳斯阵列中第一列所有元素均为正号,构造Routh 表比用求根判断稳定性的方法简单许多,而且这些方法都已经过了数学上的证明,是完全有理论根据的,是实用性非常好的方法. 但是,随着计算机功能的进一步完善和Matlab 语言的出现,一般在工程实际当中已经不再采用这些方法了.本文就采用Matlab 对控制系统进行稳定性分析作一探讨. 1 系统稳定性分析的Matlab 实现 1.1 直接判定法 根据稳定的充分必要条件判别线性系统的稳定性,最简单的方法是求出系统所有极点,并观察是否含有实部大于0的极点,如果有,系统则不稳定.然而实际的控制系统大部分都是高阶系统,这样就面临求解高次方程,求根工作量很大,但在Matlab 中只需分别调用函数roots(den)或eig(A)即可,这样就可以由得出的极点位置直接判定系统的稳定性. 已知控制系统的传递函数为 ()24 5035102424723423+++++++=s s s s s s s s G (1) 若判定该系统的稳定性,输入如下程序: G=tf([1,7,24,24],[1,10,35,50,24]); roots(G.den{1}) 运行结果: ans = -4.0000 -3.0000 -2.0000 -1.0000 由此可以判定该系统是稳定系统. 1.2 用根轨迹法判断系统的稳定性 根轨迹法是一种求解闭环特征方程根的简便图解法,它是根据系统的开环传递函数极点、零点的分布和一些简单的规则,研究开环系统某一参数从零到无穷大时闭环系统极点在s 平面的轨迹.控制工具箱中提供了rlocus 函数,来绘制系统的根轨迹,利用rlocfind 函数,在图形窗口显示十字光标,可以求得特殊点对应的K 值. 已知一控制系统,H(s)=1,其开环传递函数为: ()()() 21++=s s s K s G (2) 绘制系统的轨迹图. 程序为: G=tf(1,[1 3 2 0]);rlocus(G); [k,p]=rlocfind(G) 根轨迹图如图1所示,光标选定虚轴临界点,程序 结果为:

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