混合值逻辑网络的集合稳定

逻辑系统的集合稳定性是基于全局稳定性给出的概念,它研究系统是否能够稳定到某一个状态集合.对此,主要研究混合值逻辑网络的集合稳定性.首先,介绍混合值逻辑网络,并运用矩阵半张量积将其转化为离散代数系统以便于进一步研究;然后,介绍系统不变子集的概念,并给出寻找最大不变子集的方法,在此基础上给出系统集合稳定的充分必要条件;最后,考察系统部分状态的一致稳定性,并将其转化为系统的集合稳定问题,同时通过数值例子加以验证.     

求解组合优化问题的鱼群算法的收敛性证明

为了证明求解组合优化问题的人工鱼群算法的全局收敛性,将人工鱼群算法的搜索空间定义为离散空间,其中的每个点即为一个人工鱼的位置状态,其食物浓度即为该点的目标函数值。根据食物浓度大小将整个离散空间集合分为若干个非空子集;将所有人工鱼集合也对应划分为若干个非空子集。在人工鱼的觅食、聚群和追尾过程中,人工鱼从一个位置状态转移到任意一个位置状态的转移概率可以计算出来;人工鱼移动过程中的每个位置状态对应于有限Markov链上的一个状态,且满足可归约随机矩阵的稳定性条件,据此证明了工鱼群算法具有全局收敛性。     

基于双特征高斯混合模型和双约束空间变换的配准

非刚性点集配准是当前多个领域中的一项重要研究问题.现今流行的配准算法通常使用基于单一特征的对应关系评估与包含单一约束条件的空间变换更新,而单特征与单约束限制了其配准效果与应用领域.提出了一种基于双特征高斯混合模型和双约束空间变换的非刚性点集配准算法.首先定义了双特征描述子,并用全局特征和局部特征构建它;随后,基于此描述子将高斯混合模型改进为双特征高斯混合模型.定义了局部结构约束项,并与全局结构约束项分别维护点集在进行空间变换更新时的局部与全局结构稳定.通过交替进行基于双特征高斯混合模型评估点集之间的对应关系和基于高斯径向基函数（Gaussian radial basis function）更新双约束空间变换,使该算法准确地完成非刚性点集配准.通过人造点集配准、CMU序列图像配准、遥感图像配准、IMM人脸数据配准和真实图像特征点配准对该算法进行了性能测试,同时也与当前流行的8种算法进行了性能比较实验,该算法展现出了卓越的非刚性配准性能,并在大部分实验中超越了当前的相关算法.     

状态受限的非完整链式系统的实际镇定

考虑了状态受限的非完整单链式系统的实际镇定问题. 利用链式系统的特殊结构设计了两步控制算法. 该方法能够使闭环系统的状态最终收敛到原点的任意小邻域中, 且若系统初值小于任意正数M, 那么除了一个收敛到零的状态变量外, 其余状态变量在整个实际镇定过程中均小于正数 (1+ε)M, 其中ε可事先任意小. 最后对平面移动机器人进行了仿真, 验证了所给方法的有效性.     

离轴式拖车移动机器人的反馈镇定

由于离轴式拖车移动机器人的模型不能转化为非完整链式模型, 因而无法采用针对非完整链式模型的控制方法. 针对有多节离轴式拖车的移动机器人, 给出了一种基于时间–状态能控形的反馈镇定控制算法. 首先推导出系统的线性化时间–状态模型, 并证明了其能控性; 进而设计了一种线性切换反馈镇定控制律, 该控制律可以保证系统的状态在有限时间内收敛到原点的任意小邻域内. 仿真结果证实了所提控制算法的有效性.     

非完整链式系统的时变光滑指数镇定

针对非完整链式系统,导出了一种时变光滑反馈控制律,该控制律可以保证系统状态 全局指数收敛到原点,克服了以往控制律非光滑或虽光滑但却只能渐近镇定系统的缺陷.所得 控制律应用于移动机器人系统的镇定.     

非完整移动机器人的有限时间跟踪控制算法研究

对非完整移动机器人的有限时间轨迹跟踪控制问题进行讨论．与基于非连续状态反馈的传统有限时间控制算法相比，基于连续状态反馈的有限时间控制算法更适合于控制工程应用．利用该连续系统有限时间控制技术，设计一种连续的状态反馈跟踪控制算法．使得对角速度为非零常数的期望轨迹，非完整移动机器人能够实现全局跟踪，并能在有限时间内完全跟踪上期望轨迹．仿真结果表明了该方法的有效性．     

尺度不变V变换信号消噪

传统的小波变换方法用于信号的逼近、重构和消噪,通常会引起信号失真,例如在信号奇异点处的Gibbs现象,这是由于小波基函数的连续特性所引起的.该文提出一种新的尺度不变V变换(SIVT),可用于信号重构和消噪,并能有效消除信号逼近过程中的Gibbs现象.V系统是Haar小波基函数的扩展,并且是一种不变集上的多小波.信号消噪的困难点在于奇异点处的局部信号重构.该文通过对信号奇异点的分析,创新地提出采样信号局部尺度变换结合正交变换的方法(称为尺度不变V变换)进行信号消噪重构.实验结果表明该文方法消噪重构的信号比基于小波变换重构的信号有着更好的效果和更高的信噪比值.尺度不变V变换的理论表明了这种新的技术框架在某些信号重构问题上比小波变换方法更具优势.     

基于全局与局部相似性测度的非刚性点集配准

非刚性点集配准算法中，能否找到正确的对应关系对配准结果起着至关重要的作用，而通常两个点集中的对应点除了距离比较接近之外还具有相似的邻域结构，因此提出基于全局与局部相似性测度的非刚性点集配准算法。首先，使用一致性点漂移（CPD）算法作为配准框架，采用高斯混合模型对点集进行建模。然后，对全局局部混合距离进行改进，形成全局与局部相似性测度准则。最后，采用期望最大化（EM）算法迭代地求解对应关系和变换公式：在迭代初期局部相似性所占比重较大，从而能够尽快地找到正确的对应关系；随着迭代的进展全局相似性比重逐渐增大，从而确保得到较小的配准误差。实验结果表明，与薄板样条鲁棒点匹配（TPS-RPM）算法、高斯混合模型点集配准（GMMREG）算法、基于L₂E估计的鲁棒点匹配算法（RPM-L2E）、基于全局局部混合距离与薄板样条的点集配准算法（GLMDTPS）和CPD算法相比，所提算法的均方根误差（RMSE）分别下降了39.93%、42.45%、32.51%、22.36%和11.76%，说明该算法具有较好的配准效果。     

一种多非完整移动机器人分布式编队控制方法

本文研究了多非完整移动机器人编队控制算法。在该算法中,参考轨迹被视为虚拟领导者,只有部分机器人可以接收到领导者信息,机器人之间只能进行局部信息交互。利用坐标变换将机器人系统的编队问题转化为变换后系统的一致性问题,在持续激励的条件下,设计了一种分布式控制算法,通过图论与Lyapunov 理论证明了该分布式控制算法可以使移动机器人队伍指数收敛于期望队形,并使队形的几何中心指数收敛到参考轨迹。最后,数值仿真验证了该控制算法的有效性。     

Robust stabilization of chained systems via hybrid control

The problem of global robust exponential stabilization of nonholonomic chained systems is addressed and solved by means of a hybrid state feedback control law. It is shown that the control law yields global exponential stability and global robustness against a class of small measurement errors, actuator noises and exogenous disturbances.     

一类二阶非完整系统的镇定

研究一类二阶非完整系统的镇定问题. 通过状态和输入反馈变换将系统模型转换为二阶链式标准型, 并对标准型给出一种时变光滑指数镇定控制律. 所得结果应用于欠驱动平面刚体的镇定.     

Adaptive global stabilization of nonholonomic systems with strong nonlinear drifts

A new input-to-state scaling scheme is first introduced to transform a class of nonholonomic systems in a chained form with strong nonlinear drifts and unknown constant parameters into a strict feedback form. The backstepping technique is then applied to design a global adaptive stabilization controller. A switching strategy based on the control input magnitude rather than the time is derived to get around the phenomenon of uncontrollability. Simulation examples validate the effectiveness of the proposed controller.     

含有非线性参数化的非完整系统的鲁棒自适应控制

针对一类含有强非线性漂移项和未知非线性参数的非完整系统, 提出了一种全局自适应状态反馈控制策略. 首先通过引入参数分离技术, 将非线性参数化系统转换为似然线性参数化系统. 然后引入反馈支配方法设计全局自适应稳定控制器, 同时, 为了避免系统出现不可控性, 设计了一种开关策略. 所设计的控制器能保证系统状态全局收敛到原点, 且其它信号保持有界. 仿真例子验证了算法的有效性和鲁棒性.     

不确定非完整链式系统的鲁棒镇定

不确定非完整链式系统的镇定问题在过去十年中得到了许多有趣的结果, 涌现出了几类模型和相应的控制方法. 目前已经可以对这方面的发展做出总结. 本文给出了非完整链式系统的模型、镇定控制方法和一些结论, 特别是基于视觉传感器得到了一些新的有趣的不确定链式模型. 同时, 利用新的二步法、视觉反馈、状态缩放变换和切换等技术设计了新的不确定链式模型的鲁棒镇定控制器. 希望这项工作可以做到抛砖引玉, 也可以为这个领域的专家做一个较好的参考.     

Robust adaptive control of uncertain force/motion constrained nonholonomic mobile manipulators

In this paper, force/motion tracking control is investigated for nonholonomic mobile manipulators with unknown parameters and disturbances under uncertain holonomic constraints. The nonholonomic mobile manipulator is transformed into a reduced chained form, and then, robust adaptive force/motion control with hybrid variable signals is proposed to compensate for parametric uncertainties and suppress bounded disturbances. The control scheme guarantees that the outputs of the dynamic system track some bounded auxiliary signals, which subsequently drive the kinematic system to the desired trajectory/force. Simulation studies on the control of a wheeled mobile manipulator are used to show the effectiveness of the proposed scheme.     

时变输出约束非完整系统的非缩放预设时间镇定控制设计（英文）

本文针对一类具有时变输出约束链式非完整系统的预设时间镇定问题,首先通过tan型障碍Lyapunov函数处理系统输出约束,然后基于所给的新型切换时变函数,直接应用于虚拟(实际)控制器设计,提出了系统状态反馈镇定的非缩放变换设计方案.本文所设计的控制器使得闭环系统状态不违反约束的同时,可在任意给定的有限时间内收敛到零点.与传统的基于缩放变换设计相比,本文所提出的控制策略既有效解决了控制器的计算奇异性问题,又减少了关于时变缩放函数的计算,使控制器设计更为简单.最后,通过仿真结果验证了所提设方法的有效性.     

基于输出反馈的非完整链式系统跟踪控制研究

针对非完整链式系统设计了基于输出反馈的全局跟踪控制律. 首先, 利用时变坐标变换和非自治系统的级联控制方法构造了状态观测器;然后对于时变坐标变换以后的误差系统继续利用非自治系统的级联控制方法设计了输出跟踪控制律. 区别于已有文献对于非完整链式系统跟踪控制问题的研究, 设计得到的输出跟踪控制律放松了参考轨迹所必需满足的不趋于零条件或持续激励条件. 结论表明在非完整链式系统跟踪控制问题 的研究中, 参考轨迹所必须满足的不趋于零的条件或者持续激励条件是不必要的. 最后的仿真结果验证了所给控制方法的有效性.     

Finite‐time tracking control of uncertain nonholonomic systems by state and output feedback

This paper studies the finite‐time tracking control of nonholonomic systems in chained form with parameter uncertainties, unknown output gains, and mismatched uncertainties. To achieve the finite‐time tracking control of uncertain nonholonomic systems, we propose 2 types of controllers by state and output feedback, respectively. Both of the proposed 2 types of controllers can achieve the finite‐time output tracking control of the nonholonomic systems even in the presence of mismatched uncertainties and/or unknown gains. The effectiveness of our proposed controllers are illustrated with simulation examples.     

不校准视觉参数的非完整运动学系统的鲁棒指数镇定

基于视觉反馈和非完整（1,2）型移动机器人的标准链式形式,探讨了具有不校准视觉参数的机器人的鲁棒镇定问题,得到了这种机器人在图像平面内新的非完整运动学系统的不确定链式模型.借助于状态缩放和切换技术,对非完整不确定链式模型提出了新的指数镇定的时变反馈控制器,并给出了指数镇定的严格证明.仿真结果验证了控制器设计的有效性.