基于约束多目标免疫算法的H_∞混合灵敏度加权阵选择

在H_∞鲁棒控制中,混合灵敏度加权函数直接反映了系统的稳定性和性能要求。若将加权阵当作设计参数,则控制系统的设计可以表示为一个满足一组不等式约束的多目标优化问题。采用人工免疫算法,利用免疫原理中抗体的多样性产生及保持机理来求解该优化问题,即利用免疫算法在预先设定的搜索域内,找到最满意的解来组成加权阵。在此加权阵基础上,利用Matlab鲁棒控制工具箱得到H_∞最优控制器。以调速系统为例进行仿真,结果表明,该算法可以搜索到满意的加权阵。

基于遗传算法的最优控制加权阵的设计

遗传算法作为一种全局优化算法在自动控制领域得到了广泛的应用,在线性二次型最优控制设计中加权阵的选择是一项既重要又困难的工作,提出一种根据系统瞬态响应这一具有直接工程意义的品质指标,通过遗传算法来确定线性二次型最优控制加权阵的设计方法。根据这样确定的加权阵设计的最优控制器可实现闭环系统具有所期望的响应特性,且满足最优性以保证闭环系统的渐近稳定性及具有较大的稳定裕量。通过一个单输入单输出三阶系统的仿真实例说明了此方法的可行性与有效性。

加权阵灰色关联理论及其在仿真模型验证中的应用

常规灰色关联分析应用于仿真模型验证时,仅考虑了时间序列之间的相似性,忽略了时间序列之间的接近性,但这种接近却属于仿真模型的误差范畴,因此使用常规灰色关联分析进行仿真模型验证存在一定的风险,针对这一问题,提出了一种加权阵灰色关联度模型,综合了时间序列之间的相近性和相似性两个方面,因此提高了模型验证的准确性和可靠性,同时该模型可以同时处理具有多个特征行为的关联分析问题,给出了具体的基于加权灰色关联分析的模型验证的操作过程,并证明了改进模型满足灰色关联四定理。通过实例分析验证了改进模型的合理性和有效性。

采用进化算法优化H_∞加权阵的选取

在H∞ 控制设计中 ,加权阵函数直接反映了系统的稳定性和性能要求。本文提出了一种采用进化算法优化加权阵选取的方法 ,把控制系统的多个设计目标转化成不等式约束 ,将H∞ 控制器设计中加权阵的选取表示成一个多目标优化问题 ,并通过进化算法求解该优化问题。仿真结果表明 ,所提出的方法能够找到满意的加权阵 ,同时找到满足给定频域和时域性能指标要求的H∞ 控制器 ,是一种有效的加权阵选取方法。

二次型最优有限拍内模控制及加权阵的选择

针对生产中常见的时滞系统采用二自由度内模控制结构,为了减小跟踪误差、减少能量,最优指标下设计的有限拍控制系统进行综合。应用matlab仿真软件实现三种最优指标下的无纹波跟踪设计,并对三种设计方法进行比较,得出验证结果。然后继续对有限拍内模控制二次型最优控制系统中加权阵,并在simulink环境下针对一时滞非最小相位系统进行仿真,仿真结果表明具有二次型最优指标的设计控制性能好,且控制器设计简单,调节参数少,具有良好的应用前景。

由闭环极点配置确定误差加权阵Q的一种方法

本文提出了由闭环极点设置确定误差加权阵Q的一种新方法,它将典型控制理论与现代控制理论有机地结合在一起,即从典型控制理论出发,通过设置闭环极点和研究根轨迹,确定二次型指标的误差加权阵Q,从而实现最优控制和状态反馈.

基于CVT排布的非周期栅格密度加权阵设计

相比传统周期栅格密度加权阵,非周期排布密度加权阵有很多优点,但对非周期排布密度加权阵的设计方法却不完善。该文提出了一种利用质心Voronoi图设计密度加权阵的新方法,这种方法可以按照预期幅度加权设计非周期排布的密度加权阵,得到的单元排布具有非周期性和匀称性的特点。作为例子分析了一个直径为32.8l的圆形阵,分别计算了按圆口径泰勒分布-25dB,-30dB,-35 dB和-40 dB副瓣设计的阵列方向图。相比已有文献中的计算结果,用该方法能获得更好的副瓣性能和口面效率。

在线调节加权阵的分散自校正控制算法

本文应用分散控制原理,提出了一种把大系统分散成多个子系统来处理的在线调节加权阵的分散自校正控制算法,算法兼具最优性能和极点配置的优点,适用于开环不稳定和非最小相位系统以及输入输出维数不等的多变量系统。仿真结果证实算法具有满意的控制效果。

二阶离散系统LQ问题加权阵的选择

本文针对单输入条件下二阶定常线性离散系统,讨论了线性二次型(LQ)问题中加权阵的选择问题。证明并给出了当要求闭环系统是渐近稳定时,加权阵与系统开、闭环特征多项式之间以及系统开、闭环极点之间的一组解析关系式。对实例的计算结果表明,利用这组关系,可以很方便地得到加权阵。

H_∞鲁棒控制中的加权阵选择

研究了线性时不变系统Ｈ∞鲁棒控制中的加权阵选择问题，探讨了在一般的跟踪控制问题的Ｈ∞设计中如何选择三个合适的加权阵，确定广义受控对象，使设计满足多目标的要求等问题。提出了在频率域中选择加权阵，再转化到状态空间进行优化设计。考虑一大类存在低频参数摄动和高频未建模动态的情况，给出了鲁棒控制兼顾闭环动态特性和干扰抑制时的加权阵选择方法与具体步骤。并就一具体例子进行了仿真，结果表明将控制量的加权阵作为调整参数进行设计对提高闭环系统的鲁棒性是有益的。这里加权阵的选择方法，既适用ＳＩＳＯ系统，也适用ＭＩＭＯ系统。

振幅量化密度加权天线阵的分析和计算

本文对二阶振幅量化密度加权的线阵和面阵天线进行了理论分析和模拟计算。结果表明,当具有相同的单元总数时,二阶密度加权阵的副瓣电平比一阶密度加权阵的副瓣电平低5到6分贝。本文把二阶密度加权推广到任意多阶的情况,给出了相应的理论分析和数值计算结果。

关于“基于单变量系统时域指标的LQSF加权矩阵Q的确定方法”一文的商讨

确定线性二次(LQ)最优控制系统中的加权矩阵Q是LQ最优控制理论中的一个关键问题。这一问题的合理解决是LQ最优控制理论获得工业应用之前题。基于这一目的,文献[1]给出了基于变量系统时域指标的LQSF加权矩阵Q的确定方法。文中并指出,这种方法之特点是能在同时满足系统的时域指标和二次型性能指标的情况下。

相控阵的两级子阵级加权方法研究

研究相控阵雷达的两级子阵级加权方法。其中第1级子阵级加权用于抑制差波束旁瓣,与Bayliss加权相比,降低了硬件成本与复杂度。第2级子阵级加权用于对和、差波束进行自适应干扰抑制。给出基于修正导向向量的方法,可有效抑制自适应方向图的旁瓣;且具有实现简单的优点,与基于预处理的方法相比有效降低了运算代价。采用修正导向向量与最优波束形成器的结合方法,提高了旁瓣抑制的灵活性;可在较好抑制旁瓣的同时,得到与最优波束形成器非常接近的SINR。仿真结果证明了所提出方法的有效性。

误差对加权线阵副瓣电平的影响研究

研究互耦及随机幅相误差对幅度加权线阵副瓣电平的影响,包括带基底的余弦平方加权线阵和Dolph-Chebyshev加权线阵。对于带基底的余弦平方加权线阵,互耦降低副瓣电平,改善容差性能;对于Dolph-Chebyshev加权线阵,互耦抬高副瓣电平,提高线阵的容差性能。随着单元数的增加,互耦对2种线阵的影响减小,Dolph-Chebyshev幅度加权线阵的容差性能提高。考虑到互耦及随机幅相误差的影响,采用带基底的余弦平方和Dolph-Chebyshev加权时,天线单元数应大于20。

按对角阵加权信息融合Kalman滤波器

为了克服按矩阵加权信息融合非稳态Kalman滤波器的在线计算负担大的缺点,和按标量加权融合Kalman滤波器精度较低的缺点,应用现代时间序列分析方法,提出了按对角阵加权的线性最小方差多传感器信息融合稳态Kalman滤波器.它等价于状态分量按标量加权信息融合Kalman滤波器,实现了解耦信息融合Kalman滤波器.它的精度和计算负担介于按矩阵和按标量加权融合器两者之间,且便于实时应用.为了计算最优加权,提出了计算稳态滤波误差方差阵和协方差阵的Lyapunov方程.一个三传感器的雷达跟踪系统的仿真例子说明了其有效性.

两传感器按对角阵加权信息融合稳态Kalman滤波器

应用现代时间序列分析方法,在按对角阵加权线性最小方差最优信息融合准则下,基于Riccati方程,提出两传感器信息融合稳态最优Kalman滤波器.与按矩阵加权最优融合.Kalman滤波器相比,可减少计算负担,与单传感器情形相比,提高了滤波精度.一个仿真例子说明其有效性.

多传感器按对角阵加权信息融合Kalman滤波器

在按对角阵加权线性最小方差最优信息融合准则下,提出了多传感器按对角阵加权信息融合稳态Kalman滤波器,它等价于关于状态分量的按标量加权信息融合Kalman滤波器,与按矩阵加权信息融合Kalman滤波器相比,可明显减小计算负担,便于实时直用。一个雷达跟踪的仿真例子说明了其有效性。

采用高频增益平衡法选择线性二次型最优控制的加权矩阵

讨论了线性二次型最优控制的加权阵选择问题，提出一种高频增益平衡法．该方法能根据给定的系统鲁棒性频率指标，选择出相应的加权矩阵．

矩阵之积的加权Moore－Penrose逆的逆序律

给出了矩阵之积的加权Ｍｏｏｒｅ－Ｐｅｎｒｏｓｅ逆的逆序律及其应用．

加权函数阵与闭环零极点

加权函数阵与闭环零极点＠张本勇＠裘聿皇￥中国科学院自动化研究所Ｈ＿∞控制，混合灵敏度问题，加权函数阵加权函数阵与闭环零极点张本勇裘聿皇（中国科学院自动化研究所北京１０００８０）关键词Ｈ∞控制，混合灵敏度问题，加权函数阵１）国家自然科学基金资助项目．收稿日期...