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文献检索:
  • 柔性关节机器人高精度自适应反步法控制
  • 为实现多连杆柔性关节机器人的高精度运动控制,首先对其建立完整的动力学模型,包含了连杆和关节动力学的耦合项、Lu Gre动态摩擦模型和关节回差等因素.然后针对该模型设计带观测器的自适应反步法控制器,对不可测项进行在线估计和补偿.理论分析证明了观测器的收敛性和闭环系统的稳定性.该方法在一个3DOF(degree of freedom)柔性关节机器人上进行仿真,仿真结果验证了观测器的有效性,并表明该控制器能够降低连杆跟踪误差,实现良好的轨迹跟踪效果.
  • 分数阶永磁同步电机混沌系统模糊跟踪控制
  • 针对不确定分数阶永磁同步电机混沌系统信号跟踪控制问题,提出自适应模糊控制策略.首先,采用模糊逻辑系统来逼近系统中复杂分数阶函数.然后,基于分数阶李亚普诺夫稳定性理论构造模糊控制器以及分数阶参数自适应律,并在保证所有变量有界的情况下实现系统对已知信号的有效跟踪.最后,通过数值仿真结果验证该方法的有效性.
  • 一种基于EGMM的高斯过程回归软测量建模
  • 提出了一种基于误差高斯混合模型(EGMM)的高斯过程回归(GPR)软测量方法.首先,选择合适的变量组成误差数据集,利用贝叶斯信息准则优化得到合适的高斯成分的个数;然后用EGMM对误差数据进行拟合计算得到条件误差均值和方差的表达式;最后当新的数据到来时,用建立的GPR模型进行输出预测,并利用EGMM模型得到的条件误差均值对输出进行补偿,从而得到更加精确的建模结果.通过数值仿真及硫回收装置(SRU)的H2S浓度的软测量,进一步验证所提算法的可行性和有效性.
  • 随机非线性时滞控制系统的H∞滤波器设计
  • 研究了一类含有随机传感器故障和it过程的非线性时滞控制系统的H∞滤波器设计问题.主要完成下述工作:(1)含有it过程的非线性时滞控制系统的T-S模糊模型的建立;(2)建立传感器随机故障的数学模型;(3)基于时滞划分技术推导出滤波误差系统在概率空间上全局渐近稳定且满足H∞性能指标的充分条件;(4)进一步得出显式表示的滤波器参数,该滤波器参数可通过求解一组线性矩阵不等式(LMIs)得到.最后通过数值例子说明设计的有效性和可靠性.
  • 基于背压路由算法的离港飞机滑行路径优化
  • 针对现有优化算法仅从最短路径或最小滑行时间的角度出发,忽略了航空公司满意度和滑行道负载率对滑行道调度影响的问题,提出了基于背压路由的离港滑行路径优化算法.算法首先将离港滑行路径优化问题等价转化为网络拓扑结构中的路由搜索问题,然后利用背压路由算法求解具有最大航空满意度和最小滑行道负载率的滑行路径.对国内某枢纽机场实际运行数据的仿真结果表明,运用该算法获得的滑行路径在保证跑道及滑行道效用的同时,能够有效减少飞机滑行时间,改善机场拥塞问题,缓解机场容量与需求的矛盾,提高机场运行效率,为离港航班滑行路径优化提供了新的研究思路.
  • 带有采样数据时滞混沌Lur'e系统的指数同步
  • 研究了带有采样数据的时滞混沌Lur'e系统的指数同步问题.基于LyapunovKrasovskii稳定性理论、自由权矩阵方法及线性矩阵不等式技术,提出了一种新的时滞相关指数同步判据,并设计了相应的采样数据控制器.所设计的控制器使误差系统状态变量能以较快的收敛速度到达平衡点.时滞Chua电路的数值仿真验证了该控制方法的有效性.
  • 流程工业配料过程的随机优化模型及求解算法
  • 针对配料过程原料质量参数存在的不确定性,以原料消耗成本最小为优化目标,将不确定质量参数以随机数的形式引入质量指标约束中,建立了一种配料过程随机优化模型.考虑传统蒙特卡洛抽样方法的不足,采用一种更高效的Hammersley sequence sampling(HSS)技术,获得随机优化模型对应的期望值优化模型.将HSS技术用于遗传算法的种群初始化和交叉、变异操作,以保证种群分布的均匀性,实现随机优化问题的有效求解.工业应用实验结果表明,所提方法不仅能够有效降低原料的消耗成本,而且能够保证产品质量指标满足生产要求,优化结果具有较好的鲁棒性,为配料过程的随机优化控制提供了一个优化模式.
  • 连续时间线性时滞系统的负虚性分析
  • 针对连续时间线性时滞系统的负虚性判别问题,给出了若干充分性的凸优化分析结果.首先根据标准线性系统的负虚性理论给出了时滞系统的负虚性和有限频负虚性的定义.在此基础上,结合一系列的频域分析手段和不等式技术给出了可用于判断时滞系统负虚性及有限频负虚性的充分性条件,进而可通过矩阵不等式的可行解判别来实现时滞系统的负虚性以及有限频负虚性分析.算例验证了本文所得结果的有效性.
  • 基于约束H∞输出反馈的四轮转向模型跟踪控制
  • 以跟踪参考模型为控制策略,提出一种基于约束H∞输出反馈控制的四轮转向(4WS)控制新方法.将前馈控制和反馈控制相结合,同时控制前、后轮转角,以实现实际车辆模型对参考模型的期望性能跟踪.兼顾抗干扰能力与执行机构输出饱和,将约束H∞输出反馈控制应用于反馈控制器的设计.仿真实验表明所设计的4WS车辆系统可以很好地跟踪参考车辆模型,提高了车辆的操纵稳定性.
  • 基于模糊滑模观测器的PMLSM无传感器控制
  • 针对永磁同步直线电机无传感器控制直线驱动系统中存在速度和磁极位置快速准确估计难的问题,提出一种结合滑模观测器与模糊控制各自优点的模糊滑模观测器速度位置估计新方法.该方法首先根据滑模控制理论构造滑模函数,即观测器电流估计值与实际电流值之差;其次把滑模函数(电流误差)及其误差变化量作为模糊控制器的输入量,把滑模边界层的宽度作为输出量,实时动态调节边界层宽度,优化切换sat函数输出值;最后把反电势估算值一方面引入到滑模观测器定子电流估测中去,另一方面通过锁相环估测出速度和磁极位置,并构建李亚普诺夫函数验证改进观测器的收敛性.仿真结果表明,模糊滑模观测器能够在柔滑抖振和稳态误差之间找到平衡,保持系统的鲁棒性和控制精度,提高系统的响应速度.该观测器能够高速、精确地估计电机速度和磁极位置,实现高性能的永磁同步直线电机无速度传感器控制.
  • 基于局部标准匹配结果的本体匹配技术
  • 针对已有的基于进化算法的本体匹配技术要求事先提供完整的标准匹配结果的缺陷,提出一种基于局部标准匹配结果的本体匹配技术.首先提出通过本体概念聚类算法以构建局部标准匹配结果,并在此基础上建立基于局部标准匹配结果的本体匹配问题的多目标优化模型;然后设计一种基于局部标准匹配结果的MOEA/D算法;最后,采用2012年的本体匹配评价竞赛的测试数据集进行实验,实验结果表明所提出的方法是有效的.
  • 基于事件触发的网络化T-S模糊系统容错控制
  • 研究了基于事件触发的网络化T-S模糊系统容错控制问题.首先针对一类具有随机执行器故障的网络化T-S模糊系统,提出一种有效减少数据传输量的事件触发机制.然后在综合考虑事件触发机制和控制器与T-S系统前件变量的异步的情况下,建立一种能同时描述事件传送策略、执行器失效、网络诱导时延和异步前件变量的新颖模型.利用李亚普诺夫泛函方法,得到保守性较小的闭环T-S系统均方渐近稳定条件和相应的容错控制器设计方法.实例表明了本文所得结果的有效性.
  • 一种基于DE-ENN的烟气轮机运行状态潜在风险识别方法
  • 针对烟气轮机在运行中潜在风险难以快速准确识别的问题,提出了一种基于差分进化—可拓神经网络(DE-ENN)的风险识别方法.该方法根据可拓学的基本理论对烟气轮机的运行模型进行拓展分析,构建物元模型,确定特征向量和潜在风险等级;接着将差分进化思想引入到可拓神经网络中,以解决学习速率和加权系数难以确定的问题,进而提出了完整的DE-ENN算法,并用UCI标准数据集进行测试,验证了该算法的有效性.最后将该算法应用于烟机运行模型的潜在风险识别,实验结果表明该方法不仅结构简单、运行时间短、预测准确率高,而且还具有出色的泛化能力.
  • 一个新的多翅膀混沌系统分析与同步
  • 提出了一个新的三维自治混沌系统,通过分析系统的李亚普诺夫指数谱和分岔图可得新系统具有如下性质:双恒李亚普诺夫指数谱混沌锁定,锁定后的混沌系统的幅值和相位可调节.根据该混沌系统的平衡点和吸引子的拓扑结构,通过构造偶对称多分段平方函数族,可实现在某一方向上扩展指标2的鞍焦平衡点,从而实现多翅膀的扩展.设计了混沌电路实现,验证了电路实现与仿真结果的一致性.最后针对扩展后的多翅膀混沌系统,通过选取合适的驱动信号,达到响应系统与驱动系统混沌同步,并通过仿真验证了所得的结果.
  • 感知无线电网络中改进的恶意用户检测算法
  • 协作式感知可以提升感知精度,但也可能使系统暴露于可能存在的恶意用户的危险之下,甚至会有恶意用户对网络发起拒绝服务攻击.为此给出了一种新的检测算法——恶意用户检测算法(malicious users detection algorithm,MUDA).首先,通过感知服务器对次要用户进行多种感知测试,根据接收到的被测节点的信号强度估计该节点是否为恶意节点.然后,采取主动传输策略,提高其检测精度并降低其开销.最后,将其与当前算法进行性能对比,对比结果表明MUDA在提高精度的同时将感知操作导致的吞吐量损失降低了65%.
  • 基于Petri网的A-SMGCS航空器滑行路由指派
  • 依据A-SMGCS(先进机场场面引导与控制系统)三阶段路由规划策略提出一种基于Petri网的航空器滑行路由指派方法.首先给出一种场面运行时间窗约束Petri网模型构造算法,以及一种基于不变状态的行为演变算法,实现以航空器滑行冲突避免为目标的可行滑行路由求解;其次利用单亲遗传算法、以可行路由解作为初始种群,设计一种新的换位变异混合算子,实现以滑行成本最少为目标的滑行路由指派;最后基于Anylogic平台将所给路由指派方法与实际场面管制中固定路由指派方法进行对比.研究表明,所给方法收敛性良好,能减少航班平均滑行时间和机位推出延误.
  • 基于非线性优化的长宽比未知矩形的位姿测量
  • 提出一种新的基于非线性优化的长宽比未知矩形的位姿测量算法.该算法利用矩形顶点对应的4个像点,可有效地估计出矩形长宽比,并且给出矩形目标跟相机之间的相对姿态以及在矩形边长尺度下的相对位置.在该算法中,为了消除相对位姿和长宽比对计算精度的相互影响,将原问题分解为求解相对位姿和求解长宽比两个子问题.对求解相对姿态子问题建立关于相对位姿的代价函数,采用SE(3)李群的方法对相对位姿进行表示,通过优化代价函数对位姿进行求解;对求解长宽比子问题采用二分法搜索最优值的求解方法.通过实验验证了该算法在使用4个像点进行长宽比估计时的有效性和实时性.其相对计算误差小于3%,而且算法在普通PC上可以满足实时测量位姿的需求.
  • 日心悬浮轨道航天器编队飞行控制
  • 针对日心悬浮轨道航天器编队飞行控制问题,应用线性自抗扰控制(LADRC)技术设计了编队飞行控制器.首先,考虑外部扰动,基于圆形限制性三体问题(CRTBP)模型推导了航天器编队日心悬浮轨道非线性动力学方程.其次,提出了一种基于扰动估计和补偿的编队飞行控制方法,避免了通过航天器局部线性化动力学方程或精确非线性动力学方程设计编队飞行控制器时存在的模型精确性过度依赖等缺陷.最后,数值仿真表明存在系统模型不确定性、初始入轨误差及地球轨道偏心率扰动的情况下,所设计的控制器实现了高精度的编队飞行控制,并优于NASA制定的5 mm编队飞行精度标准.
  • 基于自组织映射神经网络的局部自回归方法在网络流量预测中的应用
  • 针对网络流量预测,提出一类基于自组织映射(self-organizing map,SOM)神经网络的局部自回归(auto-regressive,AR)方法.根据SOM的联想记忆在时域的推广,在矢量量化临时联想记忆(vector-quantized temporal association memory,VQTAM)建模技术的基础上,给出具有多个局部线性AR模型的AR-SOM方法,基于前K个获胜神经元用权值代替输入向量建立单一时变局部AR模型的K-SOM方法,以及在完成数据向量聚类的同时,更新多个局部AR模型系数的LLM(local linear map)-SOM方法.相对于全局模型,基于SOM神经网络的局部AR方法能够灵活给出有效的监督神经结构,降低了计算复杂度.将本文方法应用于不同的网络流量预测实例中,并与现有方法相比,实验结果表明所提出的方法能有效地改善预测精度,且性能更好.
  • 信息与控制征稿简则
  • 《信息与控制》以控制科学理论为基础,以信息技术推动控制理论和系统发展为目标,重点关注控制科学与技术、与控制理论相关的应用信息技术在机械制造、能源电力、冶金化工、资源环境、航空工业以及国防工业等国家重要高科技和经济领域中的应用研究成果.主要内容包括:1)控制理论与控制工程;2)智能信息处理;3)人工智能与模式识别;4)先进控制与优化技术;5)企业信息管理与信息系统;6)工业控制网络与系统;7)人机系统等.
  • [论文与报告]
    柔性关节机器人高精度自适应反步法控制(王雪竹[1,2];李洪谊;王越超;崔龙)
    分数阶永磁同步电机混沌系统模糊跟踪控制(李宁;李亚光;王宏兴;孙业国)
    一种基于EGMM的高斯过程回归软测量建模(熊伟丽[1,2];张伟;徐保国)
    随机非线性时滞控制系统的H∞滤波器设计(黄玲;谢徐欢;谢文博;刘骥)
    基于背压路由算法的离港飞机滑行路径优化(邢志伟;卢红月;罗谦)
    带有采样数据时滞混沌Lur'e系统的指数同步(刘锦梅;邢广霞;高岩波)
    流程工业配料过程的随机优化模型及求解算法(孔玲爽;袁川来;肖会芹;肖伸平)
    连续时间线性时滞系统的负虚性分析(杜鑫;王建英)
    基于约束H∞输出反馈的四轮转向模型跟踪控制(王菁[1,2];于树友[1,2];陈虹[1,2])
    基于模糊滑模观测器的PMLSM无传感器控制(陆华才;提娟;刘怡君;刘林)
    基于局部标准匹配结果的本体匹配技术(江荔;薛醒思)
    基于事件触发的网络化T-S模糊系统容错控制(张进;彭晨[1,2])
    一种基于DE-ENN的烟气轮机运行状态潜在风险识别方法(夏崇坤;苏成利;曹江涛;李平)
    一个新的多翅膀混沌系统分析与同步(张国山;胡雪兰)
    感知无线电网络中改进的恶意用户检测算法(徐春绵)
    [实际问题研讨]
    基于Petri网的A-SMGCS航空器滑行路由指派(朱新平;唐志星;夏正洪)
    基于非线性优化的长宽比未知矩形的位姿测量(肖锡臻[1,2];李文涛;唐延东;韩建达)
    日心悬浮轨道航天器编队飞行控制(张楷田;楼张鹏;王永;程松松)
    基于自组织映射神经网络的局部自回归方法在网络流量预测中的应用(李军;黄杰)
    信息与控制征稿简则(王天然)
    《信息与控制》封面

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