现代温室温度混杂系统的建模

为了解决中国温室系统输入输出变量连续而环境控制设备动作离散的建模问题,通过将室外环境因子作为系统的连续输入量,天窗的开启和关闭状态作为离散变量,室内温度作为连续输出量,建立了温室混杂自动机的模型.首先采用有外源输入的自回归滑动平均模型描述每个子系统,其次,采用统计假设检验法与模型机理相结合的方法确定模型结构,然后,采用递推增广最小二乘法辨识模型参数,智能级监督模型参数的收敛性,最后,依据有限状态自动机的基本模型建立温度混杂自动机.采用实测数据进行仿真,该温度混杂自动机模型的拟合度可达90%以上,混杂系统控制的最大预测误差为2.8℃,能较好地预测温室温度系统的动态特性.     

城市交通网络的混杂Petri网建模

针对城市交通网络中的动态车流具有连续时间特性而动态信号灯具有离散事件特性的情况, 采用混杂Petri网建立了一个四相位信号交叉口模型，该模型包含了城市交通网络中的连续车流动态和离散信号灯动态.在此基础上分析了交叉口各个方向的输入、输出车流动态，并与四相位信号交叉口的物理模型相对比，结果表明该混杂Petri网模型能够较好地描述城市交通网络的混杂特性.仿真结果表明了混杂Petri网模型的有效性.     

Boost变换器混杂系统建模与仿真

为了得到Boost变换器在负载和输入电压扰动下稳定的输出电压,针对Boost变换器的混杂动态系统特性提出了一种新的控制算法.首先根据混合动态系统理论建立变换器的混杂自动机模型,从而将控制算法的设计问题转换为混杂自动机切换条件的选取.然后通过对电感电流连续模式及电感电流断续模式工作过程的分析,采用电路理论法计算得到切换条件.最后采用MATLAB的Simulink和Stateflow工具箱对控制算法进行了仿真.结果表明设计的控制算法可以实现Boost变换器全范围的稳定运行,同时对负载和输入电压扰动都有很好的抑制效果.     

具有多个平衡点的不确定混杂系统的鲁棒镇定

考虑具有多个平衡点的参数不确定混杂系统的鲁棒镇定问题。采用分段二次型Lyapunov函数推导得到此类混杂系统可由混杂状态反馈鲁棒镇定的充分条件，在此基础上提出了混杂状态反馈鲁棒镇定控制器的设计方法，将控制器的设计转化为与一组线性矩阵不等式相关的凸优化问题，从而可以用有关的计算软件求解。由于控制器的设计不仅包含控制器连续时间动态行为的设计，还包含离散事件动态行为的设计， 因此不要求混杂系统中每个连续子系统都具有可控性，仿真结果表明了设计方法的有效性和可行性。     

转子启动过程HMM故障诊断方法研究

如果转子机械系统存在潜在的缺陷，那么在转子启动过程的振动信号中就会出现异常现象。因此研究转子启动过程的故障诊断方法对于选择合理的应变措施是至关重要的。该过程的故障可以看作是若干主变量依赖于时间的动态模式。隐Markov模型（HMM）已经证明是学习动态时间序列的概率模型的最广泛应用的工具之一，它可以使用一个隐变量来模拟系统的动态行为的变化。实验证明，HMM可以对转子启动过程的故障进行有效的模拟诊断。     

一类混杂系统的必要最优性条件

研究了一类混杂系统的最优控制问题。通过引进一个新的参数,将变动时间区间上的混杂最优控制问题转化为固定时间区间上的光滑最优控制问题;再利用古典的最优控制理论,得到混杂系统的必要最优性条件。结果表明,在混杂系统的状态发生切换时,伴随变量函数会发生跳跃,而哈密尔顿函数可以保持连续。最后,通过一个具体例子说明了方法的有效性。     

基于混杂模型预测控制的混合动力车辆能量管理

以并联式混合动力车辆为研究对象,针对其具有连续变量和离散变量并存的特点,采用混杂模型预测控制算法对其进行优化求解。首先,对发动机和电机的外特性曲线、行驶阻力曲线、发动机油耗曲面、电池功率曲面等进行线性化处理,并采用分段仿射自回归外生模型来拟合电池荷电状态计算公式;其次,在混杂系统描述语言工具箱中对各个线性化部分进行描述,并自动生成混合逻辑动态系统;最后,采用混杂工具箱对生成的混合逻辑动态系统进行求解,并将结果与基于非线性模型预测控制算法的结果进行对比。对比结果表明:采用这两种算法对UDDS、NEDC和US06这3个标准工况进行仿真时,基于混杂模型预测控制算法相对于非线性模型预测控制算法,燃油经济性分别提高了20.0%、15.5%和10.6%,且当预测时域小于9时,混杂模型预测控制算法的计算速度更快。     

具有混杂约束的非线性优化神经网络

目的为解决一类同时含有等式约束和不等式约束的混杂约束的非线性规划问题．方法利用神经网络具有内在大规模并行运算和快速收敛特性理论,提出了一种非线性优化神经网络解决一类混杂约束的非线性规划问题．结果该模型既克服了采用罚函数方法的神经网络求解优化问题的缺陷,同时与引入松弛变量的优化神经网络相比,具有电路实现简单、计算量小和收敛速度快等特点．此外,利用能量函数对神经网络的稳定性和收敛性进行了分析,进而保证所提出的神经网络具有全局稳定性．结论通过两个数值仿真例子验证了所提出的优化网络的有效性．     

含状态与输入约束的一类混杂系统优化控制

基于混杂系统的离散时间混合逻辑动态(mixedlogicaldynamical,MLD)模型,研究了混杂系统具有状态约束和控制输入约束优化问题的混合整数二次规划(mixedintegerquadraticprogramming,MIQP)方法.MIQP优化方法能够方便地处理由于物理限制或者安全运行的需要而引入的系统状态与控制输入所应满足的约束条件.采用二次型的性能指标,混杂系统的约束优化控制问题归结为求解一个MIQP问题.与连续变量二次规划问题(quadraticprogramming,QP)不同,MIQP问题存在对于部分决策变量取整数值0或1的约束条件.分别基于Branch&Bound算法和遗传算法,讨论了MIQP问题的求解步骤,并开发了用于求解MIQP问题的MATLAB程序.论文最后,针对一个混杂系统的约束优化控制问题,作了数值仿真计算.研究结果表明:MIQP方法是解决一类混杂系统约束优化控制问题有效的、且具有发展前景的方法.     

含有OLTC的电力系统的模型与分析

提出了利用规划计时Petri网方法来建立混杂电力系统的模型,分析了OLTC的离散调节与连续动态负荷的相互作用。运用多Lyapunov函数分析了混杂电力系统切换的稳定性,并给出了多Lyapunov函数法分析的仿真结果。最后,利用混杂规划计时Petri网模型,对负荷的突然变化进行了仿真。仿真结果表明,建立的模型是可行的。     

立方准晶的反平面问题与Ⅲ型裂纹问题

发展了立方准晶材料的断裂理论 .通过应用Fourier分析和对偶积分方程理论 ,得到了立方准晶材料Ⅲ型裂纹问题的精确解析解 ,并由此确定了位移与应力场 ,应力强度因子和应变能释放率 .结果表明 ,应力强度因子与材料常数无关 ,而应变能释放率依赖于所有的材料常数 .这些为研究此新固体材料的变形和断裂提供了重要的信息 .     

FMS中加工质量故障预报的新方法

对引起加工质量故障的原因进行了研究,建立了用于加工中心加工质量故障分析的与/或故障树,提出了隐加工质量故障(FMQF)的概念和由·FMQF 找出制造系统故障的决策树方法.本文在模糊理论基础上,提出了隐加工质量故障识别的新方法,用这种方法可以根据控制图的变化进行设备状态估计.基于以上研究,建立了可用于柔性制造系统隐加工质量故障预测和预报的专家系统.     

Genomics,metagenomics,and microbial oceanography—A sea of opportunities

Microbial oceanography is an emerging discipline resulted from the interaction,cross-fertilization and integration of life science and ocean science.Microbial oceanography integrates the principles of marine microbiology,microbial ecology and oceanography to study the role of microorganisms in the biogeochemical dynamics of natural marine ecosystems.The application of genomics tools to study marine microbes is resulting in rapid advancements in microbial oceanography that has important implications in globa...     

Information for Authors

正General Journal of Beijing Institute of Technology(JBIT),an English language journal sponsored by Beijing Institute of Technology,was established in 1992.JBIT mainly publishes research articles that reflect the latest achievements in basic theory and experimental studies in various engineering fields and in applied mathematics,mechanics,physics,chemistry,and so on.JBIT is listed in Ei,CA,SA,AJ,CSA,MR,ZM and many other abstracting indexes.     

Information for Authors

正General Journal of Beijing Institute of Technology(JBIT),an English language journal sponsored by Beijing Institute of Technology,was established in 1992.JBIT mainly publishes research articles that reflect the latest achievements in basic theory and experimental studies in various engineering fields and in applied mathematics,mechanics,physics,chemistry,and so on.     

Research on How to Teach Vocabulary by Adopting Morphological Method

On the basis of some theories and teaching experience, the thesis first attaches importance to vocabulary teaching and suggests that a morphological method should be applied. Supported by some examples, how to teach vocabulary in a morphological way is mainly discussed in the essay.     

基于WPA的无线局域网安全性分析

本文详细分析了最新的无线安全加密体制WPA的规范并对其安全性做了分析,结合目前广 泛使用的WEP加密体制的弱点,分析WPA的相比与WEP的优点,指出了WPA代替WEP成为无线安全屏 障的必然。     

Banach代数中的不变行列式

研究了 Banach 代数中的不变行列式问题.获得了整迹 Banach 代数(A,τ)具有 G-不变行列式的充要条件,这里 G 表示 A 的自同构群并且保持迹不变.     

热图像显示的连续伪彩色编码

讨论了连续伪彩色编码的视觉特性,提出了连续伪彩色标尺的优化设计方法:以相关性、自然性约束色调、明度、饱和度的变化范围和方向,在均匀颜色空间先自动计算节点的色品坐标,使标尺的路径最长,再进行等色差插值,获取视觉上均匀的连续伪彩色标尺.用于热图像的伪彩色显示,保留了原始图像的相关性、自然性和目标整体模式的认知特性,增加了图像的视觉动态范围和可视信息量,提高了识别目标的对比灵敏度,避免了标尺设计的盲目性.     

Information for authors

<正>Science China Technological Sciences(Sci China Tech Sci)is a monthly peerreviewed academic journal supervised by the Chinese Academy of Sciences,and co-sponsored by the Chinese Academy of Sciences and National Natural Science Foundation of China.Its primary mission is to encourage communication of basic and innovative research results of high quality in the fields of technological sciences.The subject areas featured include materials,mechanical engineering,engineering thermophysics,water resources,space science,astronomics,civil engineering,nuclear science and technology,electronic engineering,architecture,and engineering mechanics,etc.All papers should be intelligible for a broad scientific audience.Contributions are invited from researchers all over the world.Sci China Tech Sci is indexed by SCI,EI,Current Contents,Index to Scientific Reviews,International Aerospace Abstracts,Math Reviews,MathSciNet,Current Mathematical Publications,Z Math,etc.