17、探索HIV/AIDS建模控制与网络通信对网络物理系统的影响

探索HIV/AIDS建模控制与网络通信对网络物理系统的影响

1. HIV/AIDS疾病建模与控制

HIV/AIDS疾病的建模与控制是一个重要的研究领域。研究人员首先基于健康细胞、感染细胞数量以及可用药物构建了数学模型。接着,设计了名为自整定调节器的自适应控制律,以稳定HIV/AIDS模型。之后,考虑外部干扰,将系统模型转换为特殊链形式,并设计了新的模糊自适应控制律,同时利用Lyapunov方法证明了系统的稳定性。此外,还给出了模糊控制器参数估计的自适应规则以及干扰项上界的估计方法。各部分的仿真结果验证了所提出模型和设计控制器的正确性。

2. 网络物理系统数据传输研究背景

网络物理系统(CPS),也称为远程机电系统,在现代自动化、机器人和工业控制应用中变得越来越重要。这些系统依赖于各种硬件和软件组件之间的数据交换来实现其功能,如监控和控制远程过程、传输信息和提供反馈。数据传输在远程机电系统中至关重要,其性能和可靠性受多种因素影响,如传输速率、距离、环境条件和数据复杂性。

例如,传输速率过慢会导致系统性能下降,而高速传输可能增加能耗并缩短移动系统的电池寿命。环境条件如温度和湿度也会影响数据传输,导致错误和系统性能下降。此外,CPS通常在恶劣和动态的环境中运行,通信通道有限,数据传输的可靠性至关重要。传输的数据往往包含实时敏感信息,如传感器读数和控制信号,数据传输的错误或中断可能导致系统故障甚至安全隐患。

3. 网络物理系统与数据传输基础
  • 网络物理系统(CPS) :CPS是一种无缝集成物理和计算组件的系统。物理组件通过传感器和执行器与数字组件连接,能够收集和使用数据来
演示了为无线无人机电池充电设计的感应电力传输(IPT)系统 Dynamic Wireless Charging for (UAV) using Inductive Coupling 模拟了为无人机(UAV)量身定制的无线电力传输(WPT)系统。该模型演示了直流电到高频交流电的转换,通过磁共振在气隙中无线传输能量,以及整流回直流电用于电池充电。 系统拓扑包括: 输入级:使用IGBT/二极管开关连接到全桥逆变器的直流电压源(12V)。 开关控制:脉冲发生器以85 kHz(周期:1/85000秒)的开关频率运行,这是SAE J2954无线充电标准的标准频率。 耦合级:使用互感和线性变压器块来模拟具有特定耦合系数的发射(Tx)和接收(Rx)线圈。 补偿:包括串联RLC分支,用于模拟谐振补偿网络(将线圈调谐到谐振频率)。 输出级:桥式整流器(基于二极管),用于将高频交流电转换回直流电,以供负载使用。 仪器:使用示波器块进行全面的电压和电流测量,用于分析输入/输出波形和效率。 模拟详细信息: 求解器:离散Tustin/向后Euler(通过powergui)。 采样时间:50e-6秒。 4.主要特点 高频逆变:模拟85 kHz下IGBT的开关瞬态。 磁耦合:模拟无人机着陆垫和机载接收器之间的松耦合行为。 Power GUI集成:用于专用电力系统离散仿真的设置。 波形分析:预配置的范围,用于查看逆变器输出电压、初级/次级电流和整流直流电压。 5.安装使用 确保您已安装MATLAB和Simulink。 所需工具箱:必须安装Simscape Electrical(以前称为SimPowerSystems)工具箱才能运行sps_lib块。 打开文件并运行模拟。
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