基于自适应切换迭代学习的绳驱踝外骨骼力控制器设计

人-外骨骼构成强耦合系统,步态的偶然变异对控制器产生较大干扰,导致系统震荡。针对这一问题,提出了一种自适应切换的迭代学习控制策略。在峰值误差较大时,采用峰值迭代学习控制,仅对力控信号峰值点进行迭代更新;当峰值误差较小时,切换为传统的PD型迭代学习控制,对力控信号所有点进行迭代更新。为进一步改善控制效果,设计了前馈控制器来补偿鲍登绳传动的非线性摩擦。仿真和外骨骼实验结果表明,与传统PD型迭代学习算法相比,自适应切换的迭代学习控制策略保证了助力曲线的平稳升降,同时该策略具有更快的收敛速度以及受干扰后更快的恢复速度,实现了行走过程中辅助力的准确跟踪控制。

遗忘因子随机配置网络驱动的自适应切换学习模型

随机配置网络(SCNs)具有通用逼近能力和快速建模特性,已成功应用于大数据分析。在SCN的基础上,块增量随机配置网络(BSC)使用块增量机制提高训练速度,但增加了模型结构的复杂程度。为了解决上述难题,提出遗忘因子随机配置网络(FSCN-Ⅰ和FSCN-Ⅱ)驱动的自适应切换学习模型(ASLM)。该模型利用正态分布配置隐含层节点的输入参数。FSCN-Ⅰ通过误差值和遗忘因子调整节点块的尺寸,提高训练速度。FSCN-Ⅱ引入节点移除机制降低模型结构的复杂程度。ASLM由FSCN-Ⅰ和FSCN-Ⅱ构成,两者根据自适应变化的边界随机切换以提高模型的训练速度,并在FSCN-Ⅰ的基础上降低模型结构的复杂程度。最后,通过基础数据集和工业实例,表明该方法的有效性。

电控空气悬架系统阻尼多模式自适应切换控制研究

提出了一种阻尼多模式自适应切换控制思想,根据车辆实际行驶工况和电控空气悬架性能特点,分别设计了车身高位、车身中位、车身低位以及转向工况4种阻尼控制模式,并采用逻辑判断方法制定了各模式间的切换策略,通过Simulink/Stateflow建立了多模式自适应切换控制系统,使得系统能够根据实际工况选择最佳的阻尼控制模式。在此基础上,基于不同模式所侧重的控制目标,分别设计了相应的阻尼力局部控制器,从而保证了系统的局部控制性能。最后进行了控制系统的实车道路试验,验证所提出的电控空气悬架系统阻尼多模式自适应切换控制方法的有效性和实用性。

基于未建模动态补偿的非线性自适应切换控制方法

针对一类不确定的离散时间零动态不稳定的单输入-单输出(Single-input single-output,SISO)非线性系统,提出了一种基于未建模动态补偿的非线性控制器.采用自适应神经模糊推理系统(Adaptive-network-based fuzzy inference system,ANFIS)和一一映射相结合的方法估计未建模动态.在此基础上,提出了由线性自适应控制器、非线性自适应控制器以及切换机制组成的自适应切换控制方法.该方法通过对上述两种控制器的切换,保证闭环系统输入输出信号有界的同时,改善系统性能.本文将要求未建模动态全局有界的条件放宽为线性增长,建立了所提自适应控制方法的稳定性和收敛性分析.通过仿真比较和水箱的液位控制实验,验证了所提方法的有效性.

认知无线电中自适应切换频谱分配准则的算法

在认知无线网络空闲频谱分配的过程中,为了适应认知用户数和空闲频带数的动态变化,提高系统整体性能(主要指系统总带宽收益和认知用户接入公平性),构造了最大化系统性能的目标函数,设计了在协作最大总带宽收益CMSB(collaborative max sum bandwidth)和协作最大比例公平性CMPF(collaborativemax proportional fair)2种频谱分配准则之间自适应切换的算法,并给出了其具体实施步骤。采用系统总带宽收益和认知用户接入公平性2种性能评估指标,分析了该算法的性能。仿真结果表明,自适应算法可以在保证系统总带宽收益的同时获得更好的公平性,可以提高系统的整体性能。

基于改进AMC的LTE MIMO模式自适应切换算法

首先针对传统的自动调制编码(adaptive modulation coding,AMC)技术存在映射的调制编码方案等级与实际信道环境不匹配的问题,提出了一种基于ACK/NACK(acknowledge/negative acknowledgement)反馈的信道质量指示(channel quality indicator,CQI)微调技术,此方案能够使上报的CQI等级更好地适应当前环境,确保了传输的可靠性。在此基础上提出了一种基于AMC的多输入多输出模式自适应切换方案,该方案基于信噪比和速率进行自适应的模式切换,可以在不同的传输环境下达到最高系统容量。仿真结果表明,所提方案能够适应多种传输环境,可以显著提高系统容量。

高超声速飞行器自适应切换控制及稳定性分析

针对高超声速飞行器巡航段控制问题,构造自适应切换控制并对闭环稳定性进行了分析.高超声速飞行器动力学模型具有非线性、多变量和开环不稳定的特点.首先给出动力学模型局部线性化的方法,并设计自适应切换律和非线性反馈控制.进而给出全局稳定性分析结果,证明在所设计自适应切换控制下,闭环系统指数收敛到状态原点附近一个小邻域内.

基于模糊逻辑的LTE-R自适应切换优化算法

越区切换作为LTE-R无线通信系统中高可靠性通信的关键技术,一旦越区切换失败将会给高速铁路的安全运行带来严重的隐患。随着高速列车不断提速,越区切换将更加频繁,如何提高越区切换成功率是亟需解决的关键问题。针对高速铁路LTE-R无线通信系统越区切换算法采用固定迟滞门限,导致切换成功率低的问题,提出了一种基于模糊逻辑的LTER自适应切换优化算法。在越区切换算法中引入模糊逻辑推理机制,利用列车速度、参考信号接收功率和参考信号接收质量来对迟滞门限进行自适应优化。首先,将切换测量选取的列车速度、参考信号接收功率和参考信号接收质量切换指标进行模糊化处理,再根据规则库中设定的规则以及隶属度函数进行模糊推理。然后,在采用模糊推理规则推理后,为了得到相应的越区切换迟滞门限进行去模糊化操作,采用重心法去模糊化,即将隶属度函数曲线与横坐标围成面积的重心作为最终迟滞门限值输出。最后,将推理的结果输出作为优化后的迟滞门限,使用优化的迟滞门限进行列车越区切换执行。同时选取不同因素的组合来对切换优化算法进行对比仿真分析,通过更改RSRP,RSRQ和v模糊变量的不同参数组合,选取RSRP-RSRQ,RSRP-V,RSRQ-V和RSRP-RSRQ-V 4种组合作为模糊系统的输入,并将这4种优化算法的切换成功率和乒乓切换率与传统A3算法进行对比。研究结果表明,所提出的基于模糊逻辑的LTE-R自适应切换优化算法相比于传统A3切换算法,克服了传统方法切换参数固定无法适应多变高速铁路运行环境的问题,可以有效提高切换成功率,并且同时降低乒乓切换率。仿真结果表明,在切换重叠区中点附近,综合RSRP,RSRQ和车速的优化算法切换成功率最高,而在切换重叠区后半部分,基于RSRP和RSRQ优化算法切换成功率较高。研究结果为列车提速及LTE-R演进提供了一定的理论参考依据。

自适应切换策略对VoWLAN性能改进的研究

为了保证服务质量,IEEE 802.11工作组指出因特网语音服务的切换时延不应该超过50 ms。提出一种自适应切换策略:信令分组的传输发生在控制信道上,从而缩短了信令分组的接入时延。数据信道上的因特网语音分组具有高于数据分组的接入优先权,保证了因特网语音业务的实时性。而且,切换时移动台在选择目标接入点时结合了信号强度和当前负荷来完成。避免了接入点负荷过大,造成网络性能下降。仿真结果显示,该策略在保证切换时延不超过规定门限值的同时,资源利用率比现有的快速扫描算法提高了9%左右,业务成功接入率提高了10%。

复杂运动状态的视频目标跟踪自适应切换算法

针对实际环境中运动目标的状态转移模型以及随机噪声分布存在的不确定性,提出了一种适用于复杂运动状态的视频目标跟踪算法。该算法同时结合了Kalman滤波(KF)实时性好的优点,以及粒子滤波(PF)能同时处理非线性、非高斯滤波问题的优点,通过对Kalman滤波性能进行分析,定义了评价滤波性能优劣的参数并作为判断条件,实现了不同运动状态下Kalman滤波和粒子滤波自适应切换。通过实验表明该方法在目标运动状态发生显著变化时仍能够实现稳定跟踪,同时具有较高的跟踪精度。

混合翼垂直起降无人机过渡过程自适应切换控制

针对混合翼垂直起降无人机过渡过程中模型参数变化大、特性耦合严重的问题,本文提出了一种基于保护映射理论的垂直起降无人机过渡过程自适应切换控制器的设计方案。以雅可比线性化方法为基础,搭建混合翼垂直起降无人机过渡过程的线性变参数模型,选取线性二次型为基本控制结构并求取过渡过程起始点的控制参数。基于保护映射理论求取初始控制参数的稳定范围,进而通过自动迭代获取整个过渡过程中满足性能指标的控制器参数集合。对所得控制器参数进行插值拟合,获得混合翼垂直起降无人机过渡过程自适应控制律。仿真结果表明,所设计的自适应控制律能够保证闭环系统的鲁棒稳定,满足混合翼垂直起降无人机过渡过程中的定高加速稳定控制。

电磁轴承系统中组合型磁通观测器自适应切换方法

为了解决组合型磁通观测器中的切换点设置对观测器及磁通型功率放大器性能的影响,提高组合型磁通观测器的观测性能,分析了组合型磁通观测器的切换点与系统参数及观测器性能之间的关系,给出了切换点最优化设计的方法。针对组合型磁通观测器的最优切换点随着系统参数的变化而改变从而造成观测器性能的下降的问题,基于模糊控制理论提出了一种切换点自适应调整方法,结合切换点最优化设计方法,对组合型磁通观测器的切换点进行实时在线的调整,提高了组合型磁通观测器的性能和磁通观测的准确度。

变化海况下推力分配多模式自适应切换研究

针对配置多个推进器的船舶处于变化海况的推力分配问题,为满足船舶的作业需求和提高系统的稳定性,设计了三种推力分配模式,建立了符合工程实际的切换机制,实现了多种分配模式的自适应切换,完成了推力分配任务.该方法根据海况与工况设计多种分配模式,考虑环境力、推力误差、推进器限制,以及能耗等因素来设置切换指标,以此建立基于多指标与迟滞切换逻辑的切换机制,进而运用契合不同海况的推力分配算法实现多种模式间的自适应切换.仿真结果表明,该方法能够有效地实现变化海况下动力定位船舶推力分配多种模式的自适应切换.

考虑摩擦特性的机械手位置自适应切换控制

考虑摩擦特性机械手是不连续动态系统,其自适应切换控制器,是利用不连续系统扩展Lyapunov函数方法设计的。考虑到模型的参数未知及其参数摄动的存在,通过选取非光滑Lyapunov函数和辅助非定函数项,并利用barbalat引理进行系统稳定分析。该自适应切换控制器能使机械手在具有库仑摩擦力和出现参数摄动的情况下仍稳定在期望位置,实现位置调节。最后,对某二自由度机械手的Matlab软件仿真表明,该自适应切换控制器有效。

一种自适应切换配准模型的无人机图像快速拼接方法

结合无人机多带图像特点,研究了图像拼接的特征检测、特征匹配、图像配准和图像融合等关键技术,提出一种依据图像质量切换配准模型的无人机侦察图像快速拼接的技术方案。比较了不同特征点检测和匹配方法、不同配准模型以及不同图像融合方法对图像拼接实时性的影响,实验表明该文提出的图像拼接技术方案实时性较好、拼接质量高。

LTE-A移动台自适应切换无线资源管理测量带宽的方法

考虑到LTE-A系统对于移动台无线资源管理(RRM)测量的要求,急需一种能同时考虑测量精度和能量消耗的RRM测量方案。为了满足上述需求,提出了一种新的测量带宽选择方法,即自适应切换测量带宽方法。该方法使得移动台可以根据信道质量自行在窄带和宽带测量之间进行切换。仿真结果显示提出的方法能够达到足够的测量精度,同时还考虑了移动台的能量消耗。

认知无线电网络一种自适应切换机制的Markov建模分析

为了提高认知无线电网络(CRN)的利用率和吞吐量性能,提出了一种新的主用户优先的自适应频谱切换机制。强调主用户的优先地位,并考虑主用户到达率对次用户的通信影响和限制次用户对主用户的干扰功率,次用户以此自适应地决定执行主动切换机制或被动切换机制。在此自适应切换机制下建立了主次用户之间的Markov链,求出了相应的稳态概率,由稳态概率和不同状态下的吞吐量推导出系统吞吐量和信道利用率的解析表达式。又对次用户之间的通信建立了一个Markov链,推导出次用户之间传递控制信息的时间。数值结果表明提出的新的自适应切换机制比基于CSMA的接入方法具有更高的系统吞吐量和信道利用率,并且可以求出次用户之间的传递时间。

MIMO分集与复用模式自适应切换算法设计

为了应对复杂多变的实时通信环境,达到最佳的通信效果,对物理下行仿真平台的各个模块进行详细介绍并在Matlab中构建,分别对分集和复用模式进行仿真,然后对比吞吐量性能得出切换依据.最后对基于RI和SNR的自适应切换机制进行介绍和分析,设计自适应切换算法并实现了模式3内部分集与复用的切换.

基于自适应切换阈值的异构车载网络选择方法

异构车载网络环境中的网络选择策略对于保障车辆的网络服务质量极为重要,目前基于多属性决策的网络选择方法通过多种网络属性综合评估候选网络的性能,从而实现最佳网络的接入。然而,该类方法在执行网络切换时通常存在盲目选择最佳网络或网络切换阈值相对固定的问题,容易导致“切换阻塞”现象的发生,也难以满足动态变化的车载环境和用户需求。针对上述问题,提出一种基于自适应切换阈值的异构车载网络选择方法AHT-NSM。首先基于车辆的网络驻留时间进行候选网络的预筛选,接着利用结合主客观权重的效用函数评估候选网络的性能,最后设计一种自适应切换阈值提高网络选择方法在动态车载网络中的适应性。对比实验结果表明所提出的AHT-NSM方法在降低网络切换阻塞概率和提高网络资源利用率方面表现更优。

自适应切换联络开关的自愈方法

目前配网线路自愈控制技术均要求线路联络开关位置固定,这不便于对配网线路进行灵活多变的运行方式安排。所以,从配电终端功能配置、配电主站系统算法设计方面,研究一种自适应切换联络开关的自愈控制方法,达到随运行方式自动切换联络开关,故障时智能识别联络开关,并自愈控制,恢复非故障线路供电。