多变量系统的模糊神经网络控制模型及其应用

本文综合模糊控制系统与人工神经网络的优点，提出了一种多变量系统的模糊神经网络控制模型并给出了其建模方法，该方法适合于多变量系统的建模及其模糊控制器的设计．笔者以此方法建立了渣贫化电炉生产过程的模糊神经网络控制模型并开发出相应的决策支持系统，该系统自１９９２年６月投入生产现场使用以来，一直稳定可靠地正常运行，取得了令人满意的效果和显著的经济和社会效益．

软X射线谱学显微图像漂移的精确校正

上海光源软X射线谱学显微实验站(BL08U)新建成并投入使用,已实现30nm空间分辨的元素成像功能。由于机械精度和重复精度误差,不同能量扫描出的两幅或多幅图像位置会有一定量的漂移。在高分辨情况下图像漂移不仅给数据处理带来严重误差,导致分辨率下降,甚至产生错误,所以需对不同能量下的图像配准。硬件上用激光干涉仪对样品定位,并通过slope函数确定样品台移动的漂移规律,从而在移动样品过程中对位置动态校正。软件上发展一种新的基于图像分窗口相关性的数字图像自动配准方法,对采集到的两幅或多幅STXM图像配准,对每一子区的自动相关匹配来对整幅图像精确配准,在x和y方向配准精度可达小于1像素尺度(STXM目前的要求)。

多变量系统增广最小二乘法收敛性分析

本文提出了同时估计多变量系统所有参数的递推增广最小二乘法(MRELS),并用Martingale理论分析了算法的收敛性。与文〔1〕的子系统递推增广最小二乘法(SRELS)相比,MRELS的计算量要小得多。数字仿真结果表明MRELS是有效的。

超磁致伸缩构件精密加工异形孔滑模控制

采用一组合趋近律的离散滑模控制方法,用于超磁致伸缩构件精密加工异形孔的高精度、实时微位移控制.该方法通过超磁致伸缩构件驱动模型与异形孔精密加工动力学分析,建立系统的状态方程,并通过微位移实时反馈解决切削干扰力不可测的问题.经微位移控制仿真和实验表明:超磁致伸缩材料(GMM)构件精密加工异形孔的微位移仿真误差在±0.8%以内,并具备快速趋近滑模面和抑制抖振的特点;微位移跟踪实验误差在±5%以内.

时变参数识别方法研究

本文重点研究了现有各种时变参数识别方法的内在联系及各自特点.在引进统一的模型结构以后,利用随机逼近原理,提出了各种在线识别算法的一般递推形式.然后基于变物理参数微分方程模型,推导出了不同辨识算法各自的递推形式.用六种方法对参数缓变、快变及突变三种系统作了计算机仿真识别,以比较各种方法的特点.研究结果对时变参数识别具有理论和应用价值.

时滞不确定多变量反馈时变系统的鲁棒稳定化

用矩阵测度和时滞微分不等式研究了具多时滞的不确定多变量时变系统 ,给出了在多变量时变反馈控制律作用下 ,系统指数渐近稳定和BIBO稳定的判别准则 ,并推广和改进了前人的工作 .

四旋翼飞行器全局动态鲁棒性跟踪控制

针对带有模型参数不确定和风微扰状况的四旋翼飞行器轨迹跟踪问题,提出了一种全局动态鲁棒性控制策略.基于牛顿-欧拉形式化方法解耦得到飞行器直线运动部分和旋转姿态控制部分.设计了模型预测控制器来实现直线运动部分的动态实时控制.并在模型参数不确定和风微扰情况下,为了稳定四旋翼飞行器的旋转姿态行为和直线运动,引入全局鲁棒滑模控制方法.仿真结果表明,设计的全局动态鲁棒控制策略具有实时快速稳定的跟踪效果.

分数阶时滞复Lorenz混沌系统的控制与同步

基于分数阶时滞非线性系统稳定性理论,设计线性反馈控制器实现分数阶时滞混沌系统的控制;基于矩阵配置控制器的设计方法,利用时滞分离法实现参数未知的分数阶时滞混沌系统的同步。以分数阶时滞复Lorenz系统为例进行了研究,分别分离原系统各个变量的实部和虚部,将其转换为分数阶时滞非线性系统,研究其混沌特性,实现了混沌系统的控制,以及利用矩阵配置控制器的设计方法实现了参数未知的混沌系统的同步,数值仿真验证了结果的有效性,易于工程实现。

多变量系统的H^∞设计方法

H~∞设计方法是近年来迅速发展起来的一种多功能设计方法。本文首先介绍了该方法所用到的主要数学工具,从标准优化问题的形成,问题的求解等方面概述了H~∞设计方法的理论框架,并分析了这一设计方法的发展趋势。

基于低维SOM的可观测度分析方法及其应用

针对卡尔曼滤波器中状态可观测度的定量分析问题,提出了基于低维条带化可观测矩阵(strippedobservable matrix,SOM)的可观测度分析方法。该方法通过建立分段式定常系统(piece-wise constant system,PWCS)模型,证明了SOM与系统总的可观测矩阵具有同等的观测效力,在此基础上将PWCS模型的分段间隔作为SOM的区间分割单位,降低了其维数,进而用低维SOM的奇异值定义系统状态的可观测度。为避免定义中可能出现的基准值不确定性问题,将基准值的可信度及其影响因子引入到系统状态可观测度的定义中,给出了一种新的定义模式。最后以无源北斗/SINS深组合导航系统为例验证了该方法的有效性。

多变量系统传递函数阵零极点的子结构特征分析

本文给出多变量系统传递函数阵零极点与其子结构传递函数阵零极点的基于集的最大最小关系．使传递函数阵零极点反映的结构特征更完善和深刻．

线性不确定系统的最优保性能控制——线性矩阵不等式处理方法(英文)

针对一类具有范数有界时变参数不确定性的线性系统和一个给定的二次型性能指标 ,研究了其最优保性能控制问题 .用一个线性矩阵不等式系统的可解性给出了存在保性能状态反馈控制律的条件 ,并且这个线性矩阵不等式系统的可行解提供了一组保性能控制律的一个参数化表示 .进而 ,保性能控制律的这一刻划被用来求解最优保成本控制问题 .

有界变参数车道保持准滑模控制

假定车辆质量、转动惯量、轮胎侧偏刚度等参数具有不确定性,考虑时变有界和慢变未知两种情况,研究了自动化公路系统车道保持控制方法.基于位置预瞄策略和车辆横向动力学模型,建立预瞄点处的车辆横向位置误差和横摆角误差动态方程;采用准滑模控制方法,设计车道保持变结构控制规律;基于李雅普诺夫稳定性理论,对控制系统的稳定性进行分析.仿真实验表明,采用文中设计的控制方法,在达到满意跟踪性能的同时,还能有效抑制颤振,对参数不确定性具有鲁棒性.

基于MATLAB的递推最小二乘法辨识与仿真

通过对最小二乘算法的分析,推导出了递推最小二乘法的运算公式,提出了基于MATLAB/Simulink的使用递推最小二乘法进行参数辨识的设计与仿真方法。并采用Simulink建立系统的仿真对象模型和运用MATLAB的S-函数编写最小二乘递推算法,结合实例给出相应的仿真结果和分析。仿真结果表明,该仿真方法克服了传统编程语言仿真时繁杂、难度高、周期长的缺点,是一种简单、有效的最小二乘法的编程仿真方法。

一类非线性多变量系统的解耦线性化

本文讨论了非线性多变量系统的解耦和完全线性化问题。利用微分几何理论中分布不变性的概念,提出并证明了当系统的相对阶次之和小于系统维数时,非线性解耦系统实现完全线性化并保持其解耦性不变的条件,还给出了这类系统完全线性化的具体求解方法。

多变量系统的辅助模型辨识方法的收敛性分析

丁锋，谢新民[1]假设协方差阵P0-1（t）（s）的最大特征值与最小特征值之比（即条件数）有界，和系统噪声{w（t）}方差有界，证明了辅助模型辨识其法参数估计的一致收致性．本文将分别放松这两个条件，即ⅰ）条件数无界，ⅱ）系统噪声为非平稳噪声，且方差无界，探讨了辅助模型算法的收敛性．分析表明在这种较弱的假设下，辅助模型算法保持很强的鲁棒性，参数估计是一致收敛的．

具有参数不确定性的非线性系统的鲁棒输出跟踪

研究具有非线性参数化的非线性系统的输出跟踪问题．采用时变状态反馈控制律，指数镇定输出跟踪误差，并保证非线性系统的所有状态是有界的．为了实现时变状态反馈控制律，设计高增益鲁棒观测器观测构造该控制律所需要的状态，使得整个闭环系统的输出能渐近跟踪期望输出，且该闭环系统中所有信号都是有界的．

开关磁阻电机模型参数新辨识算法

将混沌变异粒子群(CM PSO)应用在磁链数学模型的参数辨识可以得到精确的开关磁阻电机磁链模型。针对标准PSO收敛慢、易于早熟的缺点,CM PSO通过混沌优化后粒子群分成两个子群和混沌粒子群,然后通过精英粒子的适应度方差和最优解变异算法保证了改进算法的收敛。磁链辨识结果证实这种参数离线辨识算法收敛速度快,参数精度高的特点。

利用常数补偿器实现鲁棒对角优势

本文研究了利用常数补偿器实现鲁棒对角优势的问题。首先给出了系统在某一点处实现鲁棒对角优势的条件。然后研究了系统在某一频段内鲁棒对角优势的实现问题。最后通过一个算例说明了该方法的有效性。

非线性飞控系统的滑模PI混合模糊逻辑控制

针对一类空间飞行器的非线性姿态控制问题 ,首先通过变换将其强耦合模型分解成若干个子系统 ,把各子系统之间的耦合、未建模动态和外界扰动视为系统的不确定性。而后提出了一种结合滑模控制与比例积分控制的模糊逻辑控制器 ,运用李亚普诺夫原理对系统的稳定性进行了分析。用这种控制器对系统进行分散鲁棒自适应控制 ,仿真说明相对于传统滑模控制器 ,它具有响应速度快 ,跟踪精度高 ,鲁棒性强的优点。