采样数据交互的异构非完整轮式机器人集群连通保持切换编队控制

轮式移动机器人作为一种体积小巧、操作灵活的机器人,广泛应用于工业、农业等领域。考虑到实际情况中,机器人间能够互相交流信息的通讯范围通常是有限制的,且存在非线性、非完整约束等特点,因此针对通讯范围受限的轮式移动机器人编队控制问题的研究很有价值。面对复杂的任务和环境,需要多种机器人的配合,因此该文研究了异构的非完整轮式移动机器人集群,构建了一种采样数据交互模式。采样数据虚拟框架为实际机器人系统提供参考轨迹,降低了机器人之间的通讯要求,不再需要时刻保持通讯。采用含预设性能的控制方法设计了实际机器人的控制器,保证机器人的跟踪误差满足工程应用中期望的稳态性能与瞬态性能要求。最后,通过数值仿真和机器人操作系统(ROS)物理仿真实验验证了所设计控制协议的有效性。

人机融合系统协同与优化方法研究进展

人机融合作为决定未来战争形式的关键因素,从提出到兴起备受各国军事领域专家的关注,它是促进人和机器智能协作的一种必要手段。针对人机融合系统,介绍了目前的研究现状、相关重要概念以及实际应用,分析了从无人系统到人机融合的整体发展进程,归纳了人机融合的相关理论和协同策略,得到了人机融合系统的实现框架、协同机制和发展研判,并对其性能优化方法和协同优化关键技术进行了深入剖析。

考虑移动应急电源配置的微电网顺序恢复方法

自然灾害引发配电网停电后,利用配网中分布式电源构建微电网实现重要负荷的顺序恢复,是提升配电网弹性的重要手段。现有研究主要利用配网中存在的小型燃机、可再生能源和储能等固定式电源构建微电网,并优化微网中节点的恢复顺序。随着配网中移动应急电源数量的增加,充分利用移动应急电源可以进一步提升配电网弹性。为此,该文提出了考虑移动应急电源优化配置的灾后微电网顺序恢复方法。首先,以重要负荷恢复量最大为优化目标,建立了考虑应急电源配置、区域划分、恢复路径及供电顺序协同优化的配电网灾后顺序恢复模型。由于该模型是非线性规划问题,进一步对模型进行线性化处理,将其转化为混合整数线性规划问题进行快速求解。最后。采用IEEE37节点配电系统,对所提方法的有效性进行了验证。

生态公益林管护中存在的问题及其对策研究

在社会生产和建设过程中,森林资源发挥了至关重要的作用,其具备高水平的经济价值、社会价值和生态价值,能够加强对环境的保护,推动人类社会的可持续发展。近年来,政府部门提高了对生态公益林的重视程度,生态公益林的种植范围不断扩大,不仅能够有效应对生态环境问题,实现生态系统的稳定,还能够降低自然灾害的发生概率,维护社会民众的根本利益,加快实现和谐社会的建设。因此,开展对生态公益林的管护工作非常关键,工作人员也一定要保证管护的科学性,文章围绕生态公益林管护的问题及对策展开了分析。

有人/无人机协同系统及关键技术综述

有人/无人机协同系统是在无人机系统基础上发展起来的一种新型协同作战系统.随着任务复杂度的不断加深,仅凭无人机不能满足各类任务需求,有人机承担的指挥、控制和决策功能的重要性逐步增强,是系统任务执行效能得以提升的关键要素.凭借无人机强大的感知、计算、通讯能力以及机载飞行员的高级智慧和经验,有人机和无人机可以实现协同编队,完成各种复杂任务.深入分析了有人/无人机协同系统的架构及组成,总结了目前的发展状况,提炼和归纳了系统的关键技术.最后对系统未来的发展方向进行了展望.

一类非线性多自主体系统的实用脉冲一致性

针对一类非线性多自主体系统,研究基于实用脉冲控制的一致性协议设计问题.引入脉冲调制间歇控制策略,利用峰值很大,持续时间很短的信号代替理想脉冲信号,设计实用脉冲一致性协议.首先给出一类连续―间歇型实用脉冲协议.利用李雅普诺夫函数方法,图论和间歇控制理论,证明了在该协议下,多自主体系统可以实现渐近一致性.在连续—间歇型实用脉冲协议实施中,需在控制作用区间连续量测自主体状态.针对此局限,提出了采样―间歇型实用脉冲协议.通过采样和间歇控制理论,建立了多自主体系统实现渐近一致性的充分条件.进一步地,分析了当控制作用区间等于采样周期时,采样—间歇型实用脉冲协议退化为周期采样控制协议,而当控制作用区间趋于0时,其退化为脉冲控制协议.揭示了所提出的采样―间歇型实用脉冲协议同周期采样控制协议,脉冲控制协议之间的关系.

具有执行器故障的不确定Delta算子系统鲁棒H_∞控制

利用 H∞ 控制方法 ,讨论了含有时变参数不确定性和执行器故障的 Delta算子系统鲁棒可靠性控制问题。通过将故障执行器输入视为能量有界的干扰信号 ,并利用 H∞ 范数与 Riccati代数矩阵不等式的关系 ,把系统鲁棒可靠性控制设计问题化为求解 Riccati不等式。所得结果可将连续系统和离散系统的结果统一在一个框架中。

不确定模糊Delta算子系统的鲁棒H_∞控制

研究了一类T-S模糊Delta算子系统的鲁棒H∞控制问题.首先利用LMI形式给出了模糊Delta算子系统鲁棒镇定的充分条件,然后构造了可使闭环系统鲁棒稳定且对可允许的参数变化满足H∞性能的状态反馈控制律.本文结果统一了连续与离散模糊系统的鲁棒H∞镇定设计结论,数值算例说明了方法的可行性.

基于小波-神经网络的电力系统短期负荷预测

基于小波变换和神经网络,提出了一种电力系统短期负荷预测方法。通过小波变换把负荷序列分解为不同频段的子序列,再对这些子序列分别采用相应的人工神经网络模型进行预测,最后重构得到负荷序列的最终预测结果。在所提出的方法中小波分解能够提取负荷的一些周期性和非线性特征,根据其子序列各自所具有的特征采用相应的预测方法。实例结果表明该方法具有很高的预测精度和较强的适应能力。

不确定Delta算子系统的鲁棒H_∞重构控制

讨论一类含有参数不确定和执行器故障的Delta算子系统鲁棒H_∞重构控制设计问题。通过利用故障检测与隔离(FDI)技术,在考虑不可检测故障执行器输入为能量有界的干扰信号情形下,基于H_∞干扰抑制的思想,给出了系统可鲁棒H_∞镇定的充分条件。所设计的控制器可使闭环系统鲁棒稳定,而且对可允许的不确定性和执行器故障具有一定的H_∞性能。数值例子说明了本文设计方法的有效性。

模糊Delta算子系统的鲁棒稳定性分析与控制

研究一类由Delta算子描述的T-S型模糊系统的鲁棒稳定性与状态反馈控制设计问题。基于Delta域的Lyapunov稳定性理论,利用线性矩阵不等式(LMI)的方法,给出了不确定模糊Delta算子系统鲁棒稳定及存在状态反馈控制器使得闭环系统稳定的充分条件。这不仅将连续与离散不确定模糊系统的有关结果纳入Delta算子系统的统一框架中,也为Delta算子方法在非线性系统中的应用研究提供了一种有效途径。数值算例说明了该方法的有效性。

非线性MIMO系统的降维状态观测器

研究一类多输入多输出 (MIMO)非线性时变系统的降维状态观测器设计问题 .提出一种非线性降维状态观测器设计方案 ,并从理论上证明了状态观测误差的指数收敛性 .其中设计的降维状态观测器具有收敛速度可调的特性 .最后给出了数值算例 ,仿真结果表明了本文方法的有效性 .

一类含扰动的非线性切换系统稳定性分析

首先在非零扰动情况下,利用平均滞留时间的方法给出保证切换系统一致有界或一致终极有界的条件以及最终边界.当切换系统中含有不稳定子系统时,证明了当切换规则满足一定条件时,仍可保证切换系统是有界的.然后在零扰动情况下,给出了扰动非线性切换系统稳定的充分条件.最后通过仿真算例说明了所得结果的有效性.

基于反步法的一类非线性切换系统控制器设计

研究一类子系统是纯反馈非线性系统的切换系统控制器设计问题.基于多Lyapunov函数和反步法,提出一种状态反馈控制律及切换规则设计方法,通过递推设计可得到使非线性切换系统稳定的反馈控制律和切换规则.将所提出的方法应用于该类非线性切换系统含有不确定性的情形,仿真算例结果表明了所提出方法的有效性.

基于LS-SVM的稀土萃取组分含量软测量

为了解决稀土萃取分离过程元素组分含量在线检测的难题,提出了稀土萃取过程组分含量的一种最小二乘支持向量机(LS-SVM)软测量方法。利用量子粒子群算法来优化LS-SVM的参数及核函数参数。仿真结果表明,所提出的软测量方法是有效的,比已有的神经网络软测量方法能更好的实现稀土萃取过程中元素组分含量的在线估计。

一类非线性时变系统的鲁棒输出跟踪控制

研究一类具有非匹配不确定性的非线性时变系统的鲁棒状态反馈输出跟踪控制器设计问题。通过引入非线性时变系统的相对阶将系统输入输出线性化 ,然后设计出一种基于标称系统和不确定性上界的连续型鲁棒输出跟踪控制器。利用该方案设计的控制器可保证整个闭环系统是一致有界稳定的 。

一类不确定非线性动力系统的鲁棒镇定

研究一类带有匹配不确定性非线性动力系统的鲁棒稳定问题．基于Ｌｙａｐｕｎｏｖ 稳定性理论给出了一种连续型的鲁棒指数镇定控制器设计方案。

非线性离散系统基于观测器的反馈控制

针对一类非线性离散系统 ,首先提出了一种新的容易实现的状态观测器设计方案 ,并证明了观测器的收敛性 .其次设计了系统基于观测器的输出反馈稳定化控制器 .最后给出了数值算例 ,仿真结果表明了本文设计方法的有效性 .

一类非线性大系统的鲁棒变结构观测器

研究了一类具有结构和参数不确定性的非线性关联大系统状态观测器设计问题。在假定非线性系统的线性部分是可观测、不确定性和关联项满足Lipschitz条件的情况下,利用变结构控制的思想提出了一种非线性状态观测器设计方案,并证明了该观测器的指数收敛特性。所设计的观测器对结构和参数不确定性具有较强的鲁棒性。最后给出仿真研究说明了所提方法的有效性。

一类非线性切换系统观测器设计的新方法

针对一类切换规则为时间依赖型的Lipschitz非线性切换系统,采用驻留时间方法研究了状态观测器设计问题。该切换系统同时含有可观测子系统与不可观测子系统,通过构造合适的Lyapunov函数,并利用矩阵不等式技术得到了保证状态观测器状态估计误差收敛的条件。并给出了观测器设计步骤。进一步,通过矩阵变换将观测器增益求解转化为LMI形式。最后给出了仿真算例说明了该设计方法的有效性。