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Markov切换拓扑下二阶非线性多智能体编队容错控制
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作者 欧阳凌丛 杨凯军 张志雄 《计算机工程》 CAS CSCD 北大核心 2023年第10期127-135,共9页
多智能体系统编队控制过程中存在固定拓扑下智能体之间通信信号易丢失和控制器故障频发的问题。对此,提出一种具有随机切换通信拓扑的二阶非线性多智能体系统领导-跟随编队容错控制协议。为解决二阶非线性多智能体系统编队中控制信号丢... 多智能体系统编队控制过程中存在固定拓扑下智能体之间通信信号易丢失和控制器故障频发的问题。对此,提出一种具有随机切换通信拓扑的二阶非线性多智能体系统领导-跟随编队容错控制协议。为解决二阶非线性多智能体系统编队中控制信号丢失的问题,利用马尔可夫(Markov)随机过程描述切换通信拓扑编队模型,提出一种基于Markov随机切换通信拓扑的多智能体编队控制律,通过建立领导者和追随者之间的状态误差模型,构建具有二重积分的Lyapunov-Krasovskii函数证明多智能体系统在均方意义下的指数收敛稳定。为解决多智能体系统编队控制器故障问题,建立具有随机通信拓扑切换的多智能体编队容错控制模型,设计一种具有Markov随机切换通信拓扑的多智能体编队容错控制算法,利用李雅普诺夫稳定性理论分析所提出算法的稳定性和收敛性。仿真结果体现了多智能体系统随机切换通信拓扑编队控制器超调量小、响应时间快、调整时间短的特点,同时对比实验结果验证了系统在发生故障和无故障情况下的稳定性与有效性。 展开更多
关键词 多智能体系统 编队控制 容错控制 马尔可夫过程 非线性
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不确定跳变系统鲁棒L_2-L_∞滤波 被引量:7
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作者 刘飞 《控制与决策》 EI CSCD 北大核心 2005年第1期32-35,40,共5页
针对既有连续时间演化,又含Markov事件驱动的一类混杂动态跳变系统,研究L2-L∞性能指标下的鲁棒滤波问题,只要系统遭受的外部干扰是能量有界的,便可保证一定的预设滤波误差峰值水平.在有限时间域内定义L2-L∞增益,利用随机稳定性分析获... 针对既有连续时间演化,又含Markov事件驱动的一类混杂动态跳变系统,研究L2-L∞性能指标下的鲁棒滤波问题,只要系统遭受的外部干扰是能量有界的,便可保证一定的预设滤波误差峰值水平.在有限时间域内定义L2-L∞增益,利用随机稳定性分析获得了若干主要结果.鲁棒滤波器的分析和设计,不仅考虑了各模态下凸多面体形式描述的动态系统参数不确定性,更考虑了各模态间跳变转移概率的不确定性,使得滤波器对模态跳变机理具备了一定的鲁棒性.鲁棒滤波器的存在条件及设计方法可直接利用耦合线性矩阵不等式.最后用数值示例对结果进行了验证. 展开更多
关键词 跳变系统 滤波 L2-L∞ 性能指标 鲁棒性 markov
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几类非线性系统平稳随机响应的概率密度 被引量:2
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作者 朱位秋 《力学学报》 EI CSCD 北大核心 1991年第1期92-102,共11页
本文考虑非保守力依赖于系统能量的非线性系统,构造了四类这种系统对白噪声外激与/或参激的平稳响应的精确概率密度,讨论了存在平稳响应的条件。同时指出,迄今为止已有的非线性系统平稳随机响应的精确解皆属本文给出一般结果的特殊情形... 本文考虑非保守力依赖于系统能量的非线性系统,构造了四类这种系统对白噪声外激与/或参激的平稳响应的精确概率密度,讨论了存在平稳响应的条件。同时指出,迄今为止已有的非线性系统平稳随机响应的精确解皆属本文给出一般结果的特殊情形。最后还给出几个例子说明一般结果。 展开更多
关键词 非线性系统 随机响应 概率密度
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非线性色谱的非平衡热力学分离理论 Ⅱ.非线性-传质动力学过程的0-1模型 被引量:3
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作者 梁恒 贾振斌 《色谱》 CAS CSCD 北大核心 2007年第6期785-798,共14页
在制备色谱的优化设计和控制过程中,若试图把基于偏微分方程(PDE)-Eulerian描述的Wilson色谱理论框架和基于离散时间状态的优化控制方法(如Markov决策过程(MDP)和模型预测控制(MPC)等)衔接在一起时,就会出现明显的障碍。本文提出基于Lag... 在制备色谱的优化设计和控制过程中,若试图把基于偏微分方程(PDE)-Eulerian描述的Wilson色谱理论框架和基于离散时间状态的优化控制方法(如Markov决策过程(MDP)和模型预测控制(MPC)等)衔接在一起时,就会出现明显的障碍。本文提出基于Lagrangian-Eulerian描述(L-ED)的非线性传质色谱(NTC)的0-1模型来克服这些障碍。该模型把一个溶质微元单元划分为在流动相中并以其线速度移动的流动相溶质微元(SCm)和在固定相中其移动速度为0的固定相溶质微元(SCs)。引入由溶质微元的序号集合、溶质微元的位置矢量、固定相溶质浓度矢量和流动相溶质浓度矢量组成的热力学状态矢量Sk,并用其来描述色谱过程的局域热力学路径(LTP)和宏观热力学路径(MTP)。在非线性-理想-传质色谱的理论分析和数值实验中,0-1模型的数值解表现出很好的一致性、稳定性、守恒性及精确性等。该模型能很好地与控制论中的Markov决策过程或其他基于离散时间状态的优化控制方法相衔接。 展开更多
关键词 非线性色谱 非线性传质色谱 Lagrangian—Eulerian描述 markov决策过程
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纵横波联合叠前自适应MCMC反演方法 被引量:15
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作者 张广智 潘新朋 +1 位作者 孙昌路 印兴耀 《石油地球物理勘探》 EI CSCD 北大核心 2016年第5期938-946,836-837,共9页
联合纵波(PP波)和转换波(PS波)地震资料进行AVO反演可降低解的非唯一性,提高反演的稳定性和AVO参数估算精度。文中提出了一种基于自适应马尔科夫链蒙特卡洛(MCMC)的纵横波叠前联合非线性反演方法,直接反演纵、横波速度及密度三个参数。... 联合纵波(PP波)和转换波(PS波)地震资料进行AVO反演可降低解的非唯一性,提高反演的稳定性和AVO参数估算精度。文中提出了一种基于自适应马尔科夫链蒙特卡洛(MCMC)的纵横波叠前联合非线性反演方法,直接反演纵、横波速度及密度三个参数。该方法基于精确Zoeppritz方程,在贝叶斯框架下引入测井约束先验信息,在反演过程中使用自适应MCMC方法对贝叶斯后验概率密度进行抽样,并通过对收敛于后验概率密度随机样本的统计分析,获取表征纵、横波速度及密度参数的后验概率密度信息。同时对其AVO三参数反演结果进行不确定分析,可用于储层流体检测与岩性识别的风险评估。实际井模型数据测试结果表明,基于精确Zoeppritz方程的自适应MCMC法纵横波叠前联合反演精度较高、稳定性较好、抗噪能力也较强,验证了方法的可行性和有效性。 展开更多
关键词 转换波 自适应马尔科夫链蒙特卡洛 非线性反演 精确 ZOEPPRITZ方程
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线性二次调节器在机械臂非线性控制中的应用研究 被引量:1
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作者 魏来 贠超 杨学兵 《机电工程》 CAS 2015年第6期739-743,756,共6页
针对应用计算力矩法对机械臂进行非线性控制时动力学模型参数误差会引起伺服误差增大以及系统稳定性下降等问题,将线性二次型调节技术应用到机械臂非线性控制中,开展对机械臂线性化解耦控制律中闭环误差特性微分方程的分析,建立了伺服... 针对应用计算力矩法对机械臂进行非线性控制时动力学模型参数误差会引起伺服误差增大以及系统稳定性下降等问题,将线性二次型调节技术应用到机械臂非线性控制中,开展对机械臂线性化解耦控制律中闭环误差特性微分方程的分析,建立了伺服误差与动力学模型参数误差之间的关系,提出了在控制系统中加入误差补偿项的方法,误差补偿过程考虑为有限阶段马尔可夫决策的过程,利用线性二次调节器(LQR),通过收集先前动作中的伺服误差信息计算得出了补偿项,该方法适用于做重复工作的机械臂。在ADAMS动力学分析软件中的二连杆机械臂模型,以及单关节实验平台上对该方法抑制伺服误差的能力进行了评价,并进行了轨迹跟随试验。研究结果表明,该方法能够有效地补偿动力学模型的误差,减小机械臂伺服误差,提高轨迹精度。 展开更多
关键词 机械臂 非线性控制 计算力矩法 马尔可夫决策过程 线性二型调节器 轨迹精度
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环境风险预测数学模型 被引量:2
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作者 张玉青 《中国环境管理干部学院学报》 CAS 2002年第1期26-29,共4页
本文基于环境风险预测分析的基本思想,应用模糊图、灰色系统、非线性回归、随机过程和可靠性系统工程理论和方法,探讨了环境风险预测的数学模型。给出了环境风险预测的双向模糊图模型、灰色马尔夫预测模型及非线性回归模型,这些模型的... 本文基于环境风险预测分析的基本思想,应用模糊图、灰色系统、非线性回归、随机过程和可靠性系统工程理论和方法,探讨了环境风险预测的数学模型。给出了环境风险预测的双向模糊图模型、灰色马尔夫预测模型及非线性回归模型,这些模型的应用为环境风险评价和环境风险管理提供了科学依据。 展开更多
关键词 环境风险 模糊图 灰色系统 马尔可夫过程 非线性回归
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三重马氏平稳过程的一些统计性质 被引量:3
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作者 李寿山 谢彦红 《沈阳化工学院学报》 1999年第2期121-126,共6页
假定{Y(t),t∈R1}是由广义Wiener积分所定义的随机过程.若随机过程{Y(t)}被有界Borel可测函数f变换,则得随机泛函f(Y(t)),即得到新的随机过程,记为Q(t).本文首先粗略地探讨三重马氏平稳过... 假定{Y(t),t∈R1}是由广义Wiener积分所定义的随机过程.若随机过程{Y(t)}被有界Borel可测函数f变换,则得随机泛函f(Y(t)),即得到新的随机过程,记为Q(t).本文首先粗略地探讨三重马氏平稳过程{Y(t)}及其若干阶导数以及与它们有关的随机过程的一些概率性质.在此基础上,对性质“良好”的Borel函数f,讨论了如何求随机泛函Q(t)=f(Y(t))的最佳非线性预测量。 展开更多
关键词 随机积分 三重马氏 平稳过程 统计性质
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结构内力概率密度演化的向量马氏过程方法
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作者 陈建兵 李杰 《力学季刊》 CSCD 北大核心 2003年第1期81-87,共7页
本文提出了位移加载机制下求解无记忆特性结构结点力的概率密度演化规律的方法。该方法将力与非线性构形状态演化联合起来,组成力-状态混合向量马氏过程。采用分离式分析方法进行状态转移概率速率分析,然后建立力-状态联合概率密度演化... 本文提出了位移加载机制下求解无记忆特性结构结点力的概率密度演化规律的方法。该方法将力与非线性构形状态演化联合起来,组成力-状态混合向量马氏过程。采用分离式分析方法进行状态转移概率速率分析,然后建立力-状态联合概率密度演化方程。求解这一方程可分别得到非线性构形状态演化和结点力随机演化的概率结构。意味深长的是,非线性构形状态的演化方程可以直接由力-状态联合演化方程推导出来,而力的概率演化方程则不能实现力与状态之间的解耦。 展开更多
关键词 非线性构形状态 混合向量马氏过程 分离式分析方法 概率转移速率
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非线性随机振动中的广义胞映射法 被引量:4
10
作者 鲁民清 吴淇泰 朱位秋 《固体力学学报》 CAS CSCD 北大核心 1993年第4期368-371,共4页
1 胞映射法非线性随机振动中的胞映射法是计算马尔柯夫型响应过程概率密度的一种数值方法.该法由Hsu 与Chiu 从确定性广义胞映射推广而来,后Sun 与Hsu 作了进一步发展.该法可看作是20多年前Crandall 等提出的概率扩散法与稍后Toland
关键词 非线性系统 胞映射 随机振动
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三重马氏过程泛函的一些统计特性 被引量:3
11
作者 李寿山 《沈阳化工学院学报》 1990年第3期223-235,共13页
假设{X(t).t∈R_+}是由随机积分(t—r)~2dB(r)所确定的三重马氏过程,这里{B(t)}是规范化的布朗运动过程.记 f 为有界 Borel 可测函数,若令 Y(t)=f(X(t)),则得三重马氏过程泛函 Y(t).在本文中,作者首先较详细地研讨了三重马氏过程 X(t)... 假设{X(t).t∈R_+}是由随机积分(t—r)~2dB(r)所确定的三重马氏过程,这里{B(t)}是规范化的布朗运动过程.记 f 为有界 Borel 可测函数,若令 Y(t)=f(X(t)),则得三重马氏过程泛函 Y(t).在本文中,作者首先较详细地研讨了三重马氏过程 X(t)及随机泛函 Y(t)的统计特性.然后,又研讨了随机泛函 Y(t)的非线性预测问题,并给出了一些计算 Y(t+λ),λ>0的最佳非线性预测量y(t,λ)的显式公式. 展开更多
关键词 三重马氏过程 泛函 布朗运动过程
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Existence of Solutions to Path-Dependent Kinetic Equations and Related Forward-Backward Systems
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作者 Vassili Kolokoltsov Wei Yang 《Open Journal of Optimization》 2013年第2期39-44,共6页
This paper is devoted to path-dependent kinetics equations arising, in particular, from the analysis of the coupled backward-forward systems of equations of mean field games. We present local well-posedness, global ex... This paper is devoted to path-dependent kinetics equations arising, in particular, from the analysis of the coupled backward-forward systems of equations of mean field games. We present local well-posedness, global existence and some regularity results for these equations. 展开更多
关键词 KINETIC Equation Mean Field Control Global EXISTENCE Path Dependence nonlinear markov process Coupled Backward-Forward SYSTEMS
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On the Stability of Stochastic Jump Kinetics
13
作者 Stefan Engblom 《Applied Mathematics》 2014年第19期3217-3239,共23页
Motivated by the lack of a suitable constructive framework for analyzing popular stochastic models of Systems Biology, we devise conditions for existence and uniqueness of solutions to certain jump stochastic differen... Motivated by the lack of a suitable constructive framework for analyzing popular stochastic models of Systems Biology, we devise conditions for existence and uniqueness of solutions to certain jump stochastic differential equations (SDEs). Working from simple examples we find reasonable and explicit assumptions on the driving coefficients for the SDE representation to make sense. By “reasonable” we mean that stronger assumptions generally do not hold for systems of practical interest. In particular, we argue against the traditional use of global Lipschitz conditions and certain common growth restrictions. By “explicit”, finally, we like to highlight the fact that the various constants occurring among our assumptions all can be determined once the model is fixed. We show how basic long time estimates and some limit results for perturbations can be derived in this setting such that these can be contrasted with the corresponding estimates from deterministic dynamics. The main complication is that the natural path-wise representation is generated by a counting measure with an intensity that depends nonlinearly on the state. 展开更多
关键词 nonlinear Stability PERTURBATION CONTINUOUS-TIME markov CHAIN JUMP process Uncertainty Rate Equation
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计算机网络对抗行动策略的Markov博弈模型 被引量:8
14
作者 王长春 程晓航 +1 位作者 朱永文 董志强 《系统工程理论与实践》 EI CSSCI CSCD 北大核心 2014年第9期2402-2410,共9页
在分析计算机网络对抗问题特点基础上,将博弈论与马尔可夫决策相结合,以折扣总回报值为目标函数,提出计算机网络对抗行动的马尔可夫博弈新模型.运用凸分析理论证明得到网络对抗新模型存在均衡策略,并将攻防双方的均衡策略转换为一个非... 在分析计算机网络对抗问题特点基础上,将博弈论与马尔可夫决策相结合,以折扣总回报值为目标函数,提出计算机网络对抗行动的马尔可夫博弈新模型.运用凸分析理论证明得到网络对抗新模型存在均衡策略,并将攻防双方的均衡策略转换为一个非线性规划问题进行求解.通过算例分析,验证了方法的可行性和有效性. 展开更多
关键词 网络对抗 马尔可夫决策过程 凸分析 非线性规划
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