多性能指标约束下的涡扇发动机大包线抗扰控制

针对涡扇发动机系统会受到状态扰动且需满足给定的多性能指标约束问题,本文基于大包线非线性变参数模型,设计了一种鲁棒非线性控制器.首先,将状态扰动对系统的影响看作系统参数的不确定性;其次,将性能指标约束转化为对系统状态误差的约束,通过设计指数衰减函数,限制系统的状态误差,进而使系统满足期望的性能指标;最后,采用多项式平方和技术,得到了控制器的可解性条件,并通过Lyapunov稳定性理论证明了闭环系统的稳定性.仿真结果说明,本文提出的控制方法使得涡扇发动机对状态扰动有明显的抑制作用,且闭环系统满足给定的动态和稳态性能指标.

基于多指标约束的隧道集中排烟量设计模型

利用经典羽流模型计算烟气生成量来设计隧道集中排烟系统的排烟量存在设计量偏小的问题。从火灾烟气控制效果出发,选取排烟效率、烟气蔓延范围、烟气流动速度、人员疏散微环境4个指标,提出一套隧道集中排烟系统的评价指标,构建基于多指标约束的隧道集中排烟量设计模型。通过FDS 5.0对某越江隧道火灾时的各评价指标参数值进行模拟计算,得到该隧道集中排烟系统在20MW火灾时的最适排烟量为140～150 m3/s。研究表明,利用多指标约束的排烟量设计模型可提高隧道集中系统排烟量设计的准确性。

满足H_∞,区域极点和方差指标约束的动态输出反馈控制研究

根据满意控制的思想 ,设计动态输出反馈控制器参数 ,使连续线性随机系统满足预先给定的H∞ 指标、扇形区域极点指标和协方差上界指标 ,以保证系统具有期望的性能。首先建立一个使闭环系统满足扇形区域极点指标的充分条件 ,然后利用线性矩阵不等式方法 ,将上述 3类指标约束的动态输出反馈控制器设计问题转化成一组 L MI的可行解问题 ,后者可借助 Matlab- L MI工具箱进行有效求解。

多指标约束条件下广义系统的容错控制

从更接近于工程应用的角度出发,提出一种多指标约束条件下的广义系统容错控制方案.当系统在某些传感器或执行器故障的条件下,设计一鲁棒容错控制器,利用线性矩阵不等式方法分析了与区域极点指标相容的H∞指标和方差上界指标的取值范围,建立了容错控制中3类指标的相容性理论,并在相容指标约束下给出了有效的控制器设计方法.仿真算例说明了该方法的有效性.

多指标约束下齿轮传动机构模糊可靠性优化设计

针对齿轮传动的优化设计问题,以模糊数学为基础,运用可靠性优化设计理论,将膜厚比、临界转速比纳入约束条件,考虑齿轮应力及强度的概率分布,建立了泥浆泵齿轮传动机构的模糊可靠性优化设计数学模型,并通过运用Matlab遗传算法工具箱编程求解,得出全局最优解.结果显示,齿轮传动的综合性能得到有效改善,并证明了优化方法的正确性与合理性,为齿轮传动优化设计提供了新的参考.

考虑多指标约束的蜂窝夹层防热结构参数优化

介绍蜂窝夹层结构导热率的半经验计算公式,蜂窝夹层结构主要破坏形式及相应等效力学参数的计算方法。提出以最小质量为设计目标,以满足热学、力学多指标要求为约束条件的蜂窝夹层结构参数优化问题。应用改进的遗传算法,对典型金属热防护结构的外部蜂窝夹层子结构进行参数优化。优化结果表明:所提出的方法能够实现对蜂窝夹层结构的减重,而且在考虑隔热性能的基础上,加入力学指标约束会对优化结果产生明显影响。

极点与H_∞指标约束下的满意容错控制

研究了线性不确定系统区域极点与H∞指标约束下的动态输出反馈容错控制器的设计问题。基于连续型执行器故障模式,利用有界实引理和线性矩阵不等式,给出了区域极点指标与H∞指标约束相容性理论及条件,并且分析了区域极点指标相容的H∞指标的取值范围。最后给出了同时满足区域极点与H∞指标约束下的动态输出反馈控制器的设计方法和步骤。仿真示例验证了提出方法的有效性。

关于强化雾霾治理指标约束的建议

当前,雾霾已经成为大气污染危害升级的突出标志,是困扰我国经济社会发展的重要问题。治理雾霾必须建立完善治理指标体系,突出强化指标硬约束。从国际看,发达国家普遍制定了严格的空气质量标准,并通过强化法律、市场、监管等多种约束,确保相关责任主体排放达标。如美国在上世纪70年代颁布了《清洁空气法》《国家环境空气质量标准》等,对6种空气污染物进行量化管制;

多指标约束的满意PI^λD^μ控制器设计

当前,对于分数阶PIλDμ控制器的研究基本都集中在稳定域分析或针对单一指标的参数整定,但在实际工业应用中,控制器的设计常常需要考虑多种因素,使控制系统同时满足多个性能指标,而各个性能指标之间往往存在竞争关系,很难取得平衡。针对这个问题,本文根据满意控制思想,提出了一种多指标约束的分数阶PIλDμ控制器的设计方法,讨论了在扰动衰减H∞指标、灵敏度指标以及控制代价指标约束下PIλDμ控制器参数满意解集的求取策略,并通过仿真验证了该方法是可行有效的。

多指标约束的斜拉索滑模非脆弱减振控制

为了提高斜拉索-磁流变阻尼器减振控制系统的稳定性,提出了一种多指标约束的滑模非脆弱减振控制算法.基于线性矩阵不等式(LMI),利用H∞性能指标和保性能指标分别用来抑制外界扰动,保证系统渐近稳定且具有一定上界指标,并以区域极点配置表征减振控制稳定性与快速性,方差表征小振幅和振动速度.将非脆弱状态反馈控制与滑模控制相结合,得到了多指标约束的滑模非脆弱减振控制算法设计形式及方法.在强度为0.1002高斯白噪声随机扰动下,对某跨海大桥C18、C13号斜拉索进行算例仿真.结果表明,该算法不仅使减振控制系统具有较优的保性能上界指标J~*和较小的抗扰性能指标g,同时使拉索振动状态幅值降低91.11%~92.50%,收敛时间缩短76.67%~84.00%.

多指标约束下备件可修复库存方案优化

针对在机场集团运行期间,设备备件可修复的多指标约束问题,提出了基于近似可用度评估的可修备件库存优化方法。首先分析了备件消耗的类型。通过忽略备件发生故障后维修时间或者订货供货时间,利用伽马分布的可加性建立备件的可用度评估模型。在此基础上,利用可修备件的可用度、可修备件的总费用为约束指标,构建以备件量最少为目标函数的多约束备件优化模型。在求解模型的过程中,利用拉格朗日乘子和边际优化启发式算法,对模型进行求解。算例中通过与仿真结果进行对比分析:当维修时间或者备件补充时间小于备件等效平均寿命三分之一时,平均误差小于5%,采用的近似度的方法是可行的。

面向能效的多约束集成维护策略研究

针对制造系统在加工过程中,由于机床退化水平提高导致的系统质量损失增加、维护成本升高和能效降低等问题,提出一种面向能效的多约束集成维护策略。基于伽马过程建立机床退化状态与质量损失、维护成本的关系,并设立质量损失和维护成本约束,通过离散化能耗递增过程得到系统的有效能效模型,提出以能效为优化目标的多约束集成维护策略,采用模拟退火算法找到最优解和约束组合。实例分析和策略对比验证了所提维护策略的优越性和有效性。

环境约束性指标的制度检视及法治优化

环境约束性指标在保护和改善环境、防治污染和其他公害乃至生态文明建设方面发挥着重要作用,且已形成总量约束与质量改善并重的指标体系、政策与法律协同的实施机制、问责与激励并举的考核制度,但同时也存在亟需纾解的结构性、实施性、机制性困境。因此,需要从顶层设计出发推进环境约束性指标的整体规范理念升级,健全指标执行考核评价机制,并探索建立区域协同执行机制,从而预防和避免“按指标治理”异化为“被指标治理”的过度规制悖论。

多指标约束下考虑报废的可修复备件携行方案优化

针对任务期间普遍存在的故障件报废和备件多指标约束问题,提出了多层级装备的可用度近似评估方法及携行备件方案优化方法。首先通过忽略维修时间将考虑报废率的多层级可修件转化为单层级消耗件,进而利用伽马分布的可加性建立装备可用度评估模型。在此基础上以装备可用度、备件总质量为约束指标,以备件总体积最低为目标构建多约束备件优化模型。模型求解过程中引入拉格朗日因子,并采用边际算法对约束因子进行动态调整。算例中通过与仿真结果的对比、分析得出:当维修时间取值在部件等效平均寿命的一半以内时,提出的近似方法合理可行,平均误差小于5%。

一类多指标约束下模糊非线性系统的满意容错控制

针对一般执行器故障模式的T-S模糊非线性系统,分别研究了同时具有稳定度指标、输入指标、输出指标约束下和同时具有闭环极点指标、方差指标、H∞指标约束下的满意容错控制器设计问题,给出了各相容指标的取值范围.仿真实例验证了所设计的满意容错控制策略的有效性,它不仅保证了执行器故障闭环系统的稳定性,而且保证系统具有良好的动态和稳态性能.

高新技术产品的认定方法——指标约束法

针对国内外现行的高新技术产品确认方法不能满足我国高新技术产业发展需要的问题，根据我国高新技术产品确认工作的实际，设计出一种新的高新技术产品确认方法——指标约束法。

黄河下游滩区功能约束指标体系及约束机制

黄河下游滩区具有明显行洪、自然滞洪削峰和调节泥沙的作用,是滩区广大居民生存的家园。综合分析滩区在防洪减淤、经济社会发展及生态环境中的作用,提出滩区功能定位体系。对实现滩区三大功能定位的15个约束指标进行分析,提出滩区功能约束指标体系及约束机制。对代表性滩区治理方案的符合性进行了验证分析。为实现滩区综合治理效果,黄河下游滩区治理比选方案应满足滩区功能约束指标及约束机制要求。

带特征指标约束描述的设计模式分类挖掘

为解决设计模式挖掘正确率较低的问题,提出一种带特征指标约束描述的设计模式分类挖掘方法。归纳了47种特征指标,给出了设计模式约束定义,对设计模式特征进行了描述,以Adapter模式、Command模式、Factory Method模式为例,分结构型、行为型与创建型3类挖掘设计模式,设计了3个基准系统与4个经典系统的设计模式挖掘试验。试验结果表明,本研究方法对基准系统的Adapter模式、Command模式、Factory Method模式挖掘正确率为96.13%、91.67%、72.23%,对经典系统挖掘正确率分别为84.3%、81.26%、73.17%,与传统方法比较,本研究方法取得了较好的效果。

反馈控制系统多性能约束指标的相容性

对一类线性随机系统的状态反馈控制,研究极点配置指标、被控输出对范数有界外扰的H_∞抑制指标及稳态状态方差上界指标的相容性,希望为实际控制系统多性能指标的选定提供理论依据,用线性矩阵不等式(LMI)方法分别刻画了极点指标约束下H_∞指标的取值范围、以及相容极点指标和H_∞指标约束下稳态方差上界指标的取值范围,对上述三类相容指标约束的控制问题给出求取满意控制策略的有效方法。文中结论用数值算例作了说明。

一种多约束指标改进的动态旅游路线规划算法

针对目前旅游路线规划缺乏自主性,难以满足旅游者个性化需求的问题,提出了一种多约束指标改进的动态旅游路线规划算法.首先建立了兴趣景点集模型和特征拐点集模型,确定多约束指标,以最短路径规划为基础融合多约束指标设计动态旅游路线规划算法,使旅游者能够在自主或利用智能机随机选取景点后智能规划最优旅游路线.算例证明,该算法能够输出距离最短同时符合旅行摆渡过程一般规律的路线,满足旅游者个性化需求,使旅游者获得最佳动机利益满足.