网络、滤波、滤波器

0020184场论说对非线性网络回路电流法一般形式方程的推导[刊]/苏武浔//电子学报.-2000,28(7).-142～144(K)0020185自适应滤波的新方法——几何中心法[刊]/彭煊//电子学报.-2000,28(7).-114～116,122(K)自适应滤波器的性能曲面具有某些有益的几何特性,根据这些特性,本文提出 FIR 自适应几何中心法(FIRAGCM),然后通过转化 IIR 滤波器的性能曲面,得到全局收敛的 IIRAGCM 算法,与梯度法不同的是:     

自适应滤波的新方法--几何中心法

自适应滤波器的性能曲面具有某些有益的几何特性,根据这些特性,本文提出ＦＩＲ自适应几何中心法（ＦＩＲＡＧＣＭ）,然后通过转化ＩＩＲ滤波器的性能曲面,得到全局收敛的ＩＩＲＡＧＣＭ算法,与梯度法不同的是：ＦＩＲＡＧＣＭ算法无需步长选择,需要的存储量极少,并且收敛迅速,ＵＲＡＧＣＭ继承了ＦＩＲＡＧＣＭ的全部优点,并且大幅度提高了收敛精度,仿真结果表明,两种算法性能相当优越。     

一种基于RLS算法的自适应时延估计算法

针对基于LMS算法的自适应时延估计算法收敛速度慢的缺点,推导出一种基于RLS算法的自适应时延估计算法,并分析了基于RLS算法的自适应滤波器的均值性能。经仿真证明该算法的收敛速度有了一定提高,并且其时延估计的跟踪性能得到了改善。     

基于混沌神经网络的二维局部均值估计自适应滤波

为了提高自适应滤波的精度和收敛速度,提出了一种基于混沌神经网络的二维均值估计(LME)自适应滤波算法,在传统的二维LME自适应滤波方案中引入了混沌神经网络控制机制,用混沌神经网络自适应滤波器代替LME中的LMS自适应滤波算法,应用混沌神经网络估计局部期望输出进行滤波.仿真结果表明,该局部均值估计滤波器当输入信号为均值不为0且变化较大时,输出信号仍能较好地实现对输入信号的跟踪,获得了原始信号的主要特性,从均方误差曲面来看,算法具有较快的收敛速度和较高的滤波精度.     

基于格型预处理的二阶自适应Volterra滤波器

虽然Volterra LMS(VLMS)算法简单,计算量小,但是由于Volterra滤波器系统是非线性的,使得输入向量自相关矩阵包含了输入信号的高阶统计量,导致矩阵特征值扩展很大,因此其收敛速度一般很慢.为加快收敛速度,利用格型滤波器后向预测误差的正交特性,提出采用两个格型滤波器正交预处理的自适应Volterra滤波算法.仿真结果表明,该算法具有比VLMS算法和GPV算法更为优越的收敛性能.     

自适应滤波技术在扩频通信系统抗窄带干扰中的应用

自适应滤波技术在扩频通信窄带干扰抑制的应用中,需要一种快速收敛的自适应算法以便能跟踪快速变化的干扰信号。文章提出将基于LSL自适应算法的格型滤波器应用于直接序列扩频通信系统中。仿真结果表明,LSL自适应算法在线性预测中具有快速收敛特性,并且在收敛过程中具有数值稳定性,从而显著改善了系统的抗窄带干扰能力。     

α稳定分布下的自适应数据块滤波算法

本文基于分数低阶统计量原理提出了α稳定分布下的自适应数据块LMP和LMAD滤波算法.新算法利用更多的输入信号和误差信号的信息,更准确地估计梯度,调整自适应滤波器权向量增量方向,提高了收敛速度.采用变步长因子改善算法的稳态误差,进一步提高了算法的收敛性能.仿真结果表明,在分数低阶α稳定分布信号条件下,自适应数据块滤波新算法较NLMP算法和NLMAD算法有更好的收敛性能.     

基于凸组合的同步长最大均方权值偏差自适应滤波算法

针对NLMS和PNLMS滤波器对时变信道跟踪能力差的缺点,提出了一种同步长凸组合最大均方权值偏差(MSD,mean square deviation)算法。该算法将同步长的NLMS和PNLMS 2种不同类型的自适应滤波器进行凸组合,以最大均方权值偏差为准则,使新的滤波器能够在外界信道特性(稀疏、非稀疏和模糊态)时变的情况下,保持良好的随动性能,并在收敛的各个阶段均保持快速且稳定的均方特性。理论推导和仿真实验表明:该算法与NLMS、PNLMS和IPNLMS算法相比,在稀疏和非稀疏状态时能够保持四者中最快的收敛速度,并且在模糊状态时算法性能优于其余三者。另外,该算法仍保持较好的稳态均方性能。     

一种优化的激光陀螺自适应抖动剥除算法

去除激光陀螺输出信号中的抖动信号是机械抖动偏频激光陀螺(MDRLG)信号处理电路的主要工作之一。文章对LMS算法中误差因子响应特性对LMS自适应抖动剥除效果的影响进行了研究。为改善抖动剥除效果,在自适应抖动剥除算法中引入了带通滤波器,并采用基于FPGA的激光陀螺自适应抖动剥除系统对误差因子采用带通滤波时的静态性能和动态响应特性进行了测试。试验结果表明,误差因子采用带通滤波时,LMS自适应抖动剥除的收敛速度和收敛精度都要优于差分运算,并且二者具有相同的动态频率响应曲线。     

改进仿射投影算法及其在电子回声消除中的应用

在电子回声消除应用中,为提高自适应算法的收敛速度,提出一种改进的仿射投影算法及其快速实现形式.新算法利用回声路径的稀疏结构特征,通过收敛步长控制矩阵,按滤波器各系数幅值大小,等比例地为其指定相应收敛步长,以加快大系数收敛,最终达到加快滤波器整体收敛速度的目的.对新算法进行的统计学分析,为其快速收敛于目标系统的算法特性提供了理论依据.仿真实验表明与传统自适应算法相比,新算法能减小稳态失调并大幅提高收敛速度,其低计算复杂度亦保证了系统的实时性.     

模糊控制在液压闭环同步系统中的应用研究

电液比例阀控液压双缸同步系统具有典型的非线性和不确定性,传统控制方法难以达到双缸同步精度要求。在传统控制方式基础上加入模糊控制器以实现控制系统参数的在线调整,可提高系统自适应能力。建立基于模糊控制算法的主从液压双缸同步模型,Matlab仿真结果表明,基于模糊算法的主从同步方式减小了双缸同步位移差波动范围,并具有较好的抗干扰能力和稳定性。     

智能阀门定位器的控制设计

针对工业过程控制中阀门定位器阀位控制不精确,易造成阀门阀位往复波动不稳定现象,设计了一款气动智能阀门定位控制电路板。其中硬件设计以微处理STC12C5A60S2为核心并输出双极性PWM(脉宽调制)脉冲驱动压电阀,外围电路包括电源转换电路、I/V转换电路、A/D采样电路、按键和液晶显示电路等;软件设计由于阀门控制及执行过程是非线性时变的系统,很难建立精确数学模型,所以控制系统采用模糊PID(比例积分微分)控制算法替代常规PID控制。通过软件硬件两方面改进设计,可以有效避免阀位波动不稳定现象,稳定过渡时间只需1.2 s且系统无超调量;在Matlab中,采用阀门各机构所建立数学模型的传递函数及阀位实测数据进行仿真。通过波形对比,得出所设计的阀门定位器控制电路板,能使阀门控制更加稳定、快速、准确。     

液晶光阀组式光刻快门控制电路的研究与设计

通过分析光刻快门的控制原理及结合液晶光阀的工作原理．对液晶光阀组的控制进行了研究并给出了其控制电路图，该控制系统采用DS75451与门模块对液晶光阀组进行驱动，通过AT89C51单片机控制液晶光阀组的亮暗．实现了对液晶光阀组的控制．起到光刻快门的作用。通过实际光刻试验．液晶光阀组式光刻快门机构可以完成编码图案的控制，通光控制达到了预计的要求．刻出的图案清晰，线条陡直．证明液晶光阀替代穿孔带用于光刻快门是完全可行的。     

基于模糊控制的洗衣机水位控制的仿真

在简要介绍MATLAB软件的基础上，结合其模糊逻辑工具箱，介绍了如何利用MATLAB构建洗衣机中有关水位控制系统的仿真模型，叙述了利用模糊逻辑控制模块，引用阀门模块和自建的水箱模块来控制系统仿真过程，并给出了仿真结果和过程参量变化。     

基于模糊控制的汽车灯光随动系统仿真

利用模糊控制的原理,把方向盘转角传感器和车速传感器检测到的信号进行模糊化处理,计算得到汽车行驶的转弯半径,把输出结果传递给汽车前照灯控制系统,从而实现汽车前照灯的灯光随动控制。完成了灯光随动系统的设计,并利用Matlab软件对系统进行仿真,验证灯光随动系统控制的效果。     

Adaptive Sliding Mode Control of Robot Manipulator Based on Second Order Approximation Accuracy and Decomposed Fuzzy Compensator

A kind of adaptive sliding mode control scheme for tracking control of robot manipulator which has structured uncertainties and unstructured uncertainties is proposed in this paper. Multi-input Multi-output fuzzy logical system (FLS) is used as a compensator in the control law to compensate all the uncertainties. To reduce the number of the fuzzy rules and the burden of the computation, we design FLS based on second order approximation theorem which can approximate the uncertain function with less fuzzy rules at arbitrary precision than traditional FLS. Besides, to further reduce the number of the fuzzy rules and the amount of calculation, a new decomposed fuzzy logical system based on the decomposition of membership function is proposed. From the simulation results we can see that the control scheme and the fuzzy compensator proposed in this paper can perform fairly.     

Adaptive Fuzzy Sliding Mode Control Algorithm for a Non-Affine Nonlinear System

This paper concerns the design of robust controller for a nonlinear system that can be represented or approximated in a non-affine form. The control algorithm is based on sliding mode control that incorporates a fuzzy tuning technique, and it superposes equivalent control, switching control, and fuzzy control. An equivalent control law is firstly designed based on a nominal system model that was obtained by using curve fitting techniques under MATLAB. Switching control is then added to guarantee that the state reaches the sliding surface in the presence of parameter and disturbance uncertainties. Also, fuzzy tuning schemes, which can be supported by learning techniques derived from neural networks, are employed to improve control performance and to reduce chattering in the sliding mode. To verify the performance of this controller, an experimental platform of a pneumatically actuated top-guided single-seated control valve, which belongs to a classical complex nonlinear system, was constructed. Also, the experimental results show that high performance and attenuated chatter are achieved and thus verify the validity of the proposed control approach to dynamic systems characterized by severe uncertainties.     

基于调控参数建模的混合模糊系统的逼近分析

模糊系统是通过规则来描述人类语言信息,它是处理不确定信息的一种重要工具.常见的模糊系统为Mamdani模糊系统和Takagi-Sugeno(T-S)模糊系统.本文首先通过引入调控参数统一两类系统并建立广义的混合模糊系统.其次,利用多元函数带皮亚诺余项的泰勒展式证明混合模糊系统在无穷范数下对连续可微函数具有逼近性,进而借助拉格朗日型余项的Hessian矩阵证得该系统具有二阶逼近精度.最后,通过选取样本点分析说明基于调控参数建模的混合模糊系统的逼近效果优于单独的Mamdani或T-S模糊系统.     

机载光电跟踪系统的模糊PID控制

为了提高机载光电跟踪系统的控制性能,提出了一种模糊自适应PID控制算法。首先,针对机载光电跟踪控制系统的特点,建立了被控对象的模型。接着,对机载光电跟踪系统模糊PID控制器的设计进行了详细介绍。最后,利用经典PID控制、模糊控制、模糊PID控制3种算法对机载光电稳定跟踪系统进行仿真比较。仿真结果表明模糊PID控制算法较之前两种算法具有响应快、超调量小、抗干扰能力强、稳态性能好等优点,对机载光电跟踪系统具有较好的控制能力。     

Backing control problem of a mobile robot with multiple trailers:fuzzy modeling and LMI-based design

The paper presents backing control of computer simulated mobile robots with multiple trailers by fuzzy modeling and control. We deal with two kinds of mobile robots: a mobile robot with five trailers and a mobile robot with ten trailers. To design fuzzy controllers, nonlinear models of the mobile robots with multiple trailers are represented by Takagi-Sugeno fuzzy models (TS fuzzy model). Before making TS fuzzy models, we simplify the nonlinear dynamics of the mobile robots. Under an assumption, TS fuzzy models are made from the simplified nonlinear models. The so-called parallel distributed compensation (PDC) is employed to design fuzzy controllers from the TS fuzzy models. Next, we derive a stability condition based on the Lyapunov approach. The stability condition of the designed fuzzy control system is cast in terms of linear matrix inequalities (LMI's) since it is reduced to a problem of finding a common Lyapunov function for a set of Lyapunov inequalities. Convex optimization techniques based on LMI's are utilized to solve the problem of finding stable feedback gains and a common Lyapunov function for the designed fuzzy control system. The simulation results show the effects of the fuzzy modeling, the controller design via the PDC, and the stability analysis based on LMIs