转移概率部分未知下Markov跳变系统的滑模控制

针对系统中含有两个相互独立的Markov链,且转移概率不完全已知的时滞不确定离散Markov跳变系统的滑模控制(SMC)问题,通过考虑参数不确定性的匹配条件,设计离散积分型滑模面.利用时滞分割技术构造含加权参数的Lyapunov-Krasovskii函数,得到系统随机稳定的充分条件,根据指数趋近律的到达条件设计滑模控制律,使得系统的状态轨迹能够到达所设计的滑模面.数值仿真结果表明,该方法具有一定的有效性.

时变转移概率IMM-SRCKF机动目标跟踪算法

给出了一种交互多模型(interacting multiple model,IMM)算法中Markov转移概率矩阵在线修正的方法,并将平方根容积卡尔曼滤波器(square-root cubature Kalman filter,SRCKF)引入到IMM算法中,提出一种时变转移概率的机动目标跟踪IMM-SRCKF算法。该算法利用当前量测中包含的模式信息,对IMM算法中的转移概率矩阵进行实时递推估计,避免了常规IMM算法中转移概率先验确定的困难,提高了模型切换速度和跟踪精度;同时,SRCKF以目标状态协方差的平方根进行迭代更新,确保了滤波过程中协方差矩阵的对称性和半正定性,改善了数值精度和稳定性。仿真实验结果表明,该算法对机动目标的跟踪性能优于常规的IMM及IMM-CKF算法。

转移概率一般不确知时滞Markov跳变神经网络的同步

研究了一类具有一般不确知转移概率的时滞Markov跳变神经网络的渐近同步问题.此类系统跳变过程的转移概率完全未知或者仅知道其估计值,因而更具有一般性.通过选择适当的Lyapunov-Krasovskii函数,利用线性矩阵不等式(LMIs)方法,得到了系统均方渐近同步的充分条件.最后,数值例子说明了所给结果的有效性.

转移概率部分未知的时滞不确定Markov跳跃系统稳定性分析

研究转移概率部分未知的时滞不确定的Markov跳跃系统随机稳定性问题,基于Lyapunov稳定理论,构造合适的Lyapunov泛函,使用自由权矩阵技术和凸结合技术来估计积分项的上界,同时也充分考虑时滞下界和上界的关系,得到保证Markov跳跃系统随机稳定性的充分性条件,该条件以线性矩阵不等式的形式表示。最后,数值例子和其仿真验证了所提方法的有效性和优越性。

转移概率部分已知的Markov跳变系统鲁棒H_2控制

研究一类具有多胞型不确定性的Markov跳变连续时间系统的鲁棒H2控制问题.这类系统跳跃过程中的转移概率包括完全已知、未知但已知转移概率的上下界和完全未知三种情况.首先针对此类Markov跳变系统,基于参数依赖型Lyapunov函数给出新的鲁棒稳定性判据,然后在线性矩阵不等式的框架下得到相应的鲁棒H2控制器设计方法.数值仿真算例验证了本方法的有效性.

高阶Markov链转移概率规律一种新表示法

在许多应用领域,高阶Markov模型正成为研究长期相关性的重要工具之一.为了克服现有高阶Markov模型不能从事动态规律研究这一缺点,讨论从初始状态到任意给定期状态转移概率的表示方法,方便动态数据分析.另外,也给出平稳分布的表达式,为稳态研究提供工具.由于研究结果与一阶Markov链的情况类似,极大地降低了高阶Markov链应用于各领域时的难度.

部分转移概率未知的Markov跳变系统鲁棒故障检测

针对部分转移概率未知的Markov跳变系统,研究了其鲁棒故障检测问题,设计了该系统的线性全阶鲁棒故障检测观测器。将自由连接权矩阵引入鲁棒故障检测观测器系统进行证明推导,极大地降低了固定连接权矩阵带来的保守性。通过构造Lyapunov函数,推导得出一系列线性矩阵不等式以确保鲁棒故障检测观测器系统随机渐近稳定。在此基础上,证明并给出了观测器存在的充分条件。进一步,优化所设计的观测器。数值仿真表明,所设计的鲁棒故障检测观测器不仅对故障具有较高的灵敏度,而且能确保对未知干扰输入有较强的鲁棒性。

“专变共享”模式下考虑时变电价和转移概率的EV有序充电

针对城市楼宇停车场难以新建变压器供电的问题,提出了利用原有专变冗余容量消纳电动汽车(EV)负荷的“专变共享”模式,建立了分别由专变用户、充电站运营商和EV用户主导的3层有序充电调节模型;建立了充电体验指数、专变租费、运行商盈利额和专变利用指数等评估指标描述各方的需求,以此建立了有序充电的综合目标;建立考虑时变电价和EV用户充电时段转移概率的有序充电优化模型,并提出了基于粒子群优化算法的有序充电优化方法。通过算例仿真分析了基于时变电价的3层有序充电调节模型的优化效果,验证了考虑EV出行需求和电量约束的合理性,并研究了楼宇负荷类型对有序充电的影响。

转移概率部分未知的不确定Markov跳变系统的鲁棒镇定

本文研究的系统的转移概率中存在部分未知元素,通过充分考虑转移概率中元素之间的特性,得到了保证相应系统鲁棒指数可镇定的充分性条件,并以一组线性矩阵不等式给出。另外,本文提出的方法不需要知道转移概率中未知元素的任何信息,使结果具有更广的适用范围。仿真实例验证了文中方法的有效性。

转移概率不完全已知的离散随机Markov跳跃系统的稳定性与镇定控制

研究了一类转移概率不完全已知的离散随机Markov跳跃系统(MJSs)的稳定性与镇定控制问题。以严格线性矩阵不等式的形式给出了离散随机MJSs均方渐近稳定的充分必要性判据,并设计了状态反馈镇定控制器;通过数值仿真验证了结论的正确性。

高斯转移概率离散Markov跳变系统镇定域研究

针对转移概率服从高斯分布的离散Markov跳变系统,研究基于截断高斯转移概率均值和方差信息的状态反馈控制器设计以及可镇定域求解问题。首先,将截断高斯转移概率的均值和方差信息引入控制器的设计,降低了已有设计方法的保守性。进一步,为了揭示系统参数、截断高斯转移概率的均值和方差对系统可镇定域的影响,采用矩阵特征值估计方法,求解闭环系统可镇定域的解析表达式。最后仿真示例对所提控制算法进行了验证。

转移概率部分未知随机时滞饱和Markov系统镇定

研究了一类转移概率部分未知的随机时滞饱和Markov切换系统的镇定问题。首先,构建Lyapunov-Krasovkii方法,设计模态依赖的状态反馈控制器,保证了闭环系统的随机稳定性。其次,将其归结为求解一组线性矩阵不等式(LMIs)的可行性问题,通过求解线性矩阵不等式的方式,获得了均方意义下的最大不变吸引域。最后,数值仿真验证结论的有效性。

基于Markov过程的继电保护通信系统可靠性评估方法

继电保护通信系统受内外部因素影响,易出现拒动失效。传统评估方法未充分考虑动态行为、故障传播及复杂环境,导致评估结果中拒动失效率偏高。因此,文章提出基于Markov过程的继电保护通信系统可靠性评估方法。通过选取合适的可靠性评估指标全面反映系统的性能特点,利用Markov过程构建状态随机转移概率矩阵,描述系统在不同状态下的转移概率,综合评估继电保护通信系统的可靠性。实验结果表明,该方法综合考虑多种因素,拒动失效率较低,为电力系统的安全稳定运行提供有力支持。

基于Markov区制转移模型的人民币实际有效汇率波动机制

首次将三区制的Markov转移模型引入自回归模型,研究了1991-01～2008-06人民币实际有效汇率的动态波动路径.研究结果表明,1991年后的人民币实际有效汇率波动存在显著的三区制特征:"过度贬值"区制、"适度贬值"区制和"升值"区制.同时,得到以下结论:①人民币实际有效汇率区制转移的动态过程,在大部分时期都处于"适度贬值"或"升值"区制;②1991年以来的2次汇率改革都对人民币实际有效汇率走势产生了积极的影响.

时延转移概率部分未知的网络控制系统鲁棒H∞故障检测

针对具有时延的离散网络控制系统,研究了时延转移概率部分未知条件下的鲁棒H∞故障检测问题.首先,利用两个独立的有限维数的Markov链分别描述传感器至控制器时延及控制器至执行器时延,把网络控制系统建模为具有两个Markov链的控制系统.在此基础上构造了故障检测滤波器,利用状态增广的方法建立了闭环系统模型.然后,以矩阵不等式的形式得到了闭环系统随机稳定并满足给定H_∞性能的条件,给出了相应控制器、滤波器增益矩阵及最小H_∞衰减水平的求解方法,并得到了转移概率和最小H_∞衰减水平之间的关系.最后实例仿真表明,所得到的故障检测滤波器不仅对故障敏感而且对外部扰动具有鲁棒性.

基于时变状态转移隐半马尔科夫模型的寿命预测

隐半马尔科夫模型在进行系统状态估计及寿命预测时,其状态转移概率矩阵是固定值,得到的剩余寿命预测值呈阶梯状变化,与系统的实际剩余寿命值之间存在着较大的误差.针对上述问题,提出了具有时变状态转移概率矩阵的隐半马尔科夫模型,根据系统的3种典型退化状态分析,给出3种不同的状态转移系数.与初始状态转移矩阵相结合,得到随时间变化的状态转移矩阵.提高系统在当前健康状态下的剩余持续时间估计精度,最终得到更为准确的总体剩余寿命预测值.结果表明,基于时变状态转移概率矩阵的隐半马尔科夫模型相比传统的隐半马尔科夫模型,可显著提高剩余寿命预测的准确性.

转移概率自适应高超声速目标跟踪算法

根据临近空间高超声速目标运动特点,建立了临近空间高超声速目标运动模型。针对机动目标跟踪问题,在"当前"统计模型基础上,引入一种利用位置估计值与加速度之间的函数关系自适应调整加速度方差的方法(Adaptive of Distance Estimate,ADE),并运用交互多模型算法(Interacting Multiple Model Algorithm,IMM)提出了ADE-IMM算法;然后对IMM中马尔可夫转移概率先验给定的缺点,提出了基于时变马尔可夫转移概率的ADE-IMM算法。仿真表明,改进的算法比ADE-IMM算法具有更好的跟踪精度。

基于Markov转移矩阵预测机场道面使用状态

应用Logistic回归方程建立了连续变量(道面厚度、交通量、道面使用时间)和分类变量(道面养护等级、道面所处的自然区域以及道面结构类型)与Markov转移概率的回归关系.选取我国多个机场实测道面状况指数数据作为基础数据,进行了模型的参数估计及显著性检验,并举例分析模型预测效果.改进了Markov概率预测模型中的参数标定方法,提高了预测精度,并在一定程度上解决了因为机场道面观测数据少,传统预测模型无法获得稳定参数估计的问题,拓展了模型的适用范围.

基于转移概率的区域土壤三维随机模拟及其不确定性评价

土壤质地空间变异对于区域土壤水分和溶质循环模拟研究至关重要。基于转移概率(Markov链)的随机条件模拟是一种能融合多源信息技术的地统计学模拟方法,与传统插值法和基于变异函数的条件模拟相比有诸多优势。本研究在封丘县域范围内采集了102个土壤剖面共计1 020个土壤样品,运用转移概率的地质统计学方法构建了土壤质地种类的三维空间分布模型,在500次随机模拟的基础上,分别得到了土壤质地种类空间分布图及其概率分布图。结果表明,一维垂向转移概率可以很好地描述研究区垂直方向上各类型土壤空间分布的不对称性与各向异性。采用转移概率的方式来描述土壤质地种类空间分布的不确定性,能够有效克服传统地统计学基于交叉变异函数或空间插值建模的缺点。