三维自适应固定时间多导弹协同制导律

针对三维空间内多导弹对机动目标同时攻击的问题,提出一种具有自适应律的三维多导弹固定时间协同制导律。建立三维空间导弹-目标动力学模型,以弹目视线方向和其垂直方向设计制导律,可保证剩余飞行时间和法向速度在固定时间内完成一致性收敛。采用自适应律来跟踪机动目标运动参数策略,提高多导弹系统的稳定性与对机动目标的打击精度。改进多导弹系统收敛条件,所设计的制导律具备了对攻击时间的约束能力。向制导律中加入饱和函数,避免因符号函数带来的系统抖振。通过仿真实验验证所提固定时间协同制导律的有效性及对抗通信拓扑切换的鲁棒性。实验结果表明:相较于对比文献所设计的制导律具有系统快速收敛以及高精度。

多无人艇固定时间自适应分布式协同编队控制

针对在实际海洋环境中由复杂恶劣海况导致的局部通讯条件下多无人艇协同编队控制问题,本文提出一种固定时间自适应分布式控制策略.首先,考虑只有部分跟随无人艇能够直接获取虚拟领航者的状态信息,为每艘跟随无人艇设计固定时间分布式观测器,在固定时间内实现对虚拟领航者位置和速度的估计.然后,在估计信息的基础上,采用反步法为每艘跟随无人艇设计固定时间自适应局部控制器,在固定时间内实现对由虚拟领航者产生的期望轨迹的跟踪.特别地,在局部控制器设计过程中,采用参数自适应机制对模型不确定和外界扰动进行补偿,在保证控制精度的同时避免抖振现象.同时,本文给出了所提出的固定时间观测器与局部控制器的稳定性分析,经数学证明,所提出的观测器和控制器能够保证每艘跟随无人艇均能够在固定时间内完成对虚拟领航者的位置和速度的估计并使位置和速度跟踪误差在固定时间内收敛至零的邻域内.最后,设计对比仿真,将本文所提控制策略和目前常用的PD控制器的控制性能进行对比,仿真结果表明所提出的控制策略在控制精度和收敛速度上具有更优越的表现.

基于改进局域Volterra自适应滤波器的风电功率混沌时间序列预测模型

针对风电功率混沌序列的特点,提出一种基于改进局域Volterra自适应滤波器的风电功率混沌时间序列预测模型。首先,针对邻近点及其坐标分量在时间上与预测点距离不同、对预测点的影响不同的特点,提出一种考虑时间影响并结合距离与演化趋势的综合判据;然后,对使用综合判据筛选出的相点建立改进局域Volterra自适应滤波器模型;最后,对我国某风电场的采集数据进行建模仿真。结果表明所提的改进模型具有较好的计算速度和较高的精度。

非线性多智能体系统的固定时间分布式优化算法研究

针对非线性多智能体系统(MASs)的分布式优化问题,提出一种固定时间自适应神经网络输出反馈控制策略。在惩罚函数的基础上,解除一致性约束条件来重构全局目标函数。为了避免反演过程中偏导数的计算和“复杂性爆炸”的问题,设计了一种基于命令滤波的固定时间控制器,并引入补偿信号对滤波误差进行补偿。基于Lyapunov稳定性理论,证明系统中所有输出信号在固定时间内均能达到最优解。最后,通过仿真实验验证了所提控制方案的有效性。

用于低维混沌时间序列预测的一种非线性自适应预测滤波器

在二阶Ｖｏｌｔｅｒｒａ滤波预测器基础上，提出了一种用于低维混沌时间自适应预测的非线性自适应预测器。基于最小均方误差准则导出了一种ＮＬＭＳ类型的自适应算法来实时调整这种非线性滤波预测器的系数。仿真实验结果表明：这种线性化的非线性自适应滤波预测器能够有效地预测低维混沌时间序列，且它的模块化特征更易于ＶＬＳＩ电路实现，具有广泛的工程应用价值。

混沌时间序列的Volterra自适应预测滤波器定阶

由于Volterra自适应滤波器的阶数对预测性能有较大的影响,在实际预测中,如何确定Volterra自适应滤波器的最优阶数就成为一个关键问题,该文运用相空间重构理论,推导出了Volterra自适应滤波器的最优阶数等于混沌动力系统的最小嵌入维数,作者用六种混沌时间序列进行实验,结果表明这种定阶方法在混沌时间序列Volterra自适应预测中非常成功,该方法对噪声影响的变化,表现出较好的鲁棒性。

基于非线性自适应IIR滤波器的混沌时间序列辨识方法

提出了一种混沌时间序列的非线性自适应IIR滤波辨识算法 ,该算法采用非线性IIR滤波器来自适应跟踪非线性混沌动力系统的动态特性进行辨识 .实验结果表明 ,该算法具有较高的辨识能力和抗噪声性能 .

多智能体系统事件触发固定时间最优一致性

针对多智能体系统(multi-agent systems,MASs)固定时间最优领导-跟随一致性问题,基于性能优化目标,设计了一种基于事件触发机制的最优控制策略,兼顾固定时间最优一致性控制目标和有限的系统通信计算资源。为了近似求解Hamilton-Jacobi-Bellman(HJB)方程获得最优值函数的表达式,提出一种仅包含Critic神经网络结构的自适应动态规划(adaptive dynamic programming,ADP)在线学习算法,结合梯度下降法和经验重放方法,利用历史记录数据和当前数据更新神经网络权重向量近似最优值函数及其梯度。采用基于无人地面车辆的无人集群系统验证了该方法的可行性。

基于核自适应滤波器的时间序列在线预测研究综述

核自适应滤波器(Kernel adaptive filter,KAF)是时间序列在线预测的重点研究领域之一,本文对核自适应滤波器的最新进展及未来研究方向进行了分析和总结.基于核自适应滤波器的时间序列在线预测方法,能较好地解决预测、跟踪问题.本文首先概述了三类核自适应滤波器的基本模型,包括核最小均方算法、核递归最小二乘算法和核仿射投影算法(Kernel affine projection algorithm,KAPA).在此基础上,从核自适应滤波器在线预测的内容和机理入手,综述基于核自适应滤波器的时间序列在线预测方法.最后,本文将介绍这一领域潜在的研究方向和发展趋势,并展望未来的挑战.

用于千兆以太网基带铜缆接收器均衡的甚高频自适应连续时间Gm-C二阶带通滤波器的研究和设计

本文设计了用于千兆以太网基带铜缆接收器均衡的甚高频自适应连续时间 Gm - C二阶带通滤波器。基于最陡梯度下降算法 ,带通滤波器的零点在 5 7～ 340 MHz的频率范围内可以自适应地调节 ,中心频率为 1.2 78GHz。通过外接电阻伺服环路 ,滤波器中跨导转换器的跨导值不受工艺偏差和温度变化的影响。采用 CSMC- HJ 0 .6μmCMOS工艺器件模型 ,用 Cadence Spectres仿真器仿真了设计的自适应滤波器电路 ,仿真结果验证了设计原理和设计的电路。系统的最长学习时间为

自适应多分辨数据滤波器及其在我国气候诊断中的应用

本文以小波分析的多分辨分析理论为基础，建立了一个自适应的多分辨数据滤波器。该滤波器不仅具有传统方法所不具有的局部化、多层次、多分辨的优点，而且对于突变点的判断也象Ｍ－Ｋ方法一样的精确。此外，该滤波器还具有可以同时判别多个突变点而不改变原时间序列的大尺度结构的优点。本文的应用表明：中国近百年来的气温变化主要经历了三个持续近３０年的冷暖交替，它们分别是１９１９年以前的偏冷期；１９２０年至１９５４年的偏暖期和１９５５年至１９８６年的偏冷期。对应于这种较大时间尺度的气候演变，中国的气温变化表现出了十分明显的突变特性，其冷暖交替的突变点分别发生在１９２０年、１９５５年和１９８７年。对应于较小时间尺度的气候演变来说，中国近百年来的气温变化则增加了更多冷暖交替的层次结构和突变点。云南近百年来的气温变化与中国的气温变化是基本一致的，但与北半球和全球的气温变化并不完全一致，其中最主要的差异是北半球和全球的气温变化在１９５５年至１９７８年是一个极弱的偏冷期，１９７９年发生明显增暖的突变，而云南和中国的气温变化在１９５５年至１９８６年则是一个极强的偏冷期。

考虑状态受限的微电网二次电压与频率固定时间控制

该文研究孤岛交流微电网二次电压和频率的固定时间精确控制问题,基于多智能体一致性方法,提出考虑状态受限的自适应模糊固定时间二次电压控制器和基于控制障碍函数的二次频率控制器。在多智能体一致性控制中,将每一个分布式电源视为一个非线性智能体,智能体之间通过稀疏网络进行通信。在电压控制器设计中,采用反馈线性化后未知变量的自适应模糊估计提高控制器的自适应能力,并引入新的滑模面使电压控制器在固定时间内收敛。考虑到系统状态受限问题,分别采用障碍Lyapunov函数和控制障碍函数设计电压与频率控制器,使系统状态在预设的约束范围内。频率控制器的设计还考虑了有功功率的精确分配问题,给出了严格的固定时间收敛及稳定性证明。在Matlab/Sim Power System环境下,对微电网负载变化及大干扰下的仿真验证了所提控制器的有效性。

基于Volterra自适应滤波器的水中混响非线性预测

水中混响是主动声呐信号处理中主要的干扰之一,而对水中混响的预测是解决混响背景下信号处理的重要前提.基于二阶Volterra自适应滤波器的混沌时间序列的预测方法是在Takens相空间重构理论的基础上提出的.仿真结果表明,这种非线性自适应滤波预测器能够有效地预测混沌时间序列.同时,由于水中混响具有混沌特性,因而可将这种非线性预测方法应用在水中混响时间序列的预测中.通过仿真得到预期的效果.

一种新的自适应滤波器及其应用

依据状态空间模型与时间序列模型的基本关系,考虑抽油机井热洗清蜡实际,本文提出了一种新的自适应滤波器,应用这种滤波器确定的热洗周期具有很高的精度,对生产具有重要意义。

机械臂的固定时间非奇异滑模自适应控制

针对机械臂轨迹跟踪控制中存在参数摄动和跟踪时间不能预知的实际工程问题,提出一种固定时间收敛的滑模自适应跟踪控制算法。设计了一种具有固定时间收敛的非奇异滑模面,并理论证明了位于滑模面内的跟踪误差可在固定时间内收敛到0;基于该非奇异滑模面设计了收敛时间不受初值影响的滑模自适应控制器,理论证明了闭环系统的固定时间收敛性,保证机械臂轨迹跟踪误差在固定时间内收敛到0。仿真结果表明,该算法结构简单,控制效果好,可根据控制参数预估机械臂轨迹跟踪时间,且对系统内部参数摄动和外部干扰具有较强鲁棒性。

考虑攻击时间及空间角度约束的三维自适应滑模协同制导律设计

面向三维场景下的多导弹协同攻击机动目标问题,基于固定时间稳定理论和自适应滑模控制理论,设计考虑时间及空间约束的分布式协同制导律。在弹目视线方向上,基于固定时间一致性理论提出一种改进型自适应鲁棒协同制导律,驱动弹群以期望的攻击时刻协同拦截机动目标,并避免滑模固有的抖振问题;考虑视线法向的空间约束,基于固定时间非奇异终端滑模控制理论设计一种鲁棒自适应滑模制导律,在实现终端碰撞角约束的同时避免弹群间碰撞。通过Lyapunov稳定性理论证明闭环系统的固定时间稳定性。仿真结果表明:所设计三维协同制导律可以有效控制多发导弹在期望攻击时刻同时打击机动目标,并以期望的终端角度攻击目标。

多电机系统自适应非奇异固定时间同步控制

针对多电机位置同步控制系统,提出一种自适应非奇异固定时间位置同步控制方法。首先,根据位置跟踪误差与同步误差定义新的位置耦合误差,提出均值耦合同步策略,保证位置跟踪误差与同步误差的同步收敛。其次,设计非奇异终端滑模面和固定时间控制器,保证位置耦合误差在固定时间内收敛,且收敛时间上界与初始状态无关。同时,设计自适应估计律有效抑制外部扰动及不确定项对系统的影响,且无需已知干扰上界的先验知识。最后,通过四电机同步控制系统的仿真分析表明,该方法能够取得良好的同步跟踪效果,且收敛时间受初始状态影响较小。

未知非线性多智能体系统的分布式有限时间自适应神经网络控制

针对一类具有未知磁滞输入的非线性多智能体系统,提出了一种基于改进命令滤波器的分布式预设性能自适应神经网络渐近一致控制方案。首先,为保证系统的跟踪性能,提出了基于新型性能函数的有限时间Funnel控制方案,使得跟随者与领导者在有限的时间内输出一致。其次,利用径向基神经网络和放缩方法消除了未知非线性的影响。然后,使用命令滤波器解决了传统递归方法的“微分爆炸”难题。理论分析表明:该控制方案消除了未知磁滞输入的影响并且实现了一致性误差渐近收敛至0。最后通过实例仿真验证了文中控制方案的有效性。

参数不确定永磁同步电机的固定时间同步研究

讨论了参数不确定永磁同步电机固定时间的同步问题.根据固定时间控制理论和Lyapunov稳定性理论,针对不确定参数的永磁同步电机,设计固定时间同步策略.根据自适应控制技术和不等式技术,得到固定时间同步控制器,使得参数不确定永磁同步电机能够在较短时间内实现同步,且同步时间的上界只与系统参数有关.通过仿真和结果比较验证了所提出的固定时间同步策略的有效性.

高超声速飞行器自适应固定时间抗饱和控制

针对参数不确定和外界干扰下的高超声速飞行器的控制问题,本文提出了一种自适应固定时间控制方法。采用反馈线性化方法对高超声速纵向动力学模型进行输入输出线性化,并基于固定时间控制理论针对该线性模型分别设计了速度和高度通道的固定时间自适应高阶滑模控制器,提高了系统的收敛速度。对于执行器饱和问题,设计了一种新型抗饱和辅助系统并引入控制器中。基于李雅普诺夫理论对所设计的控制器进行严格证明,得到了闭环系统的固定时间收敛特性。与现有文献高阶滑模控制方法进行仿真对比实验,验证了本文所设计方法的有效性和鲁棒性。