一类非线性系统的加权自校正控制

本文提出了仅含一个非线性环节的一类非线性系统控制的逆算子方法,建立了这类非线性系统的加权自校正控制算法。该算法也适用于不稳定和(或)逆不稳定系统,具有渐近最优控制效果,可以保证闭环系统全局稳定和收敛。仿真结果表明该算法能克服系统非线性的影响,改进了系统的控制性能。     

非线性系统的直接自适应输出反馈监督模糊控制

针对一类单输入单输出非线性不确定系统，提出一种稳定的直接自适应模糊输出反馈监督控制算法，该算法不需要系统的状态完全可测的假设条件，监督控制不仅迫使系统的状态在指定的集合内，而且当模糊自适应控制处于良好的工作状态时，监督控制可以关闭，证明了整个模糊自适应输出反馈控制算法可以保证闭环系统稳定。     

中断驱动控制系统的有界模型检验技术

针对一类中断驱动的航天控制系统,给出了有界模型检验的算法.这类系统由中断处理程序和操作系统调度的任务组成.当中断发生时,对应的中断处理程序响应中断事件,并可以修改控制变量值,以便在系统任务中完成后续工作.操作系统周期性地调度任务序列处理日常事务以及中断事件的后续工作.使用了带中断标记的时间自动机对中断事件和任务调度事件进行建模,并使用中断向量表和中断处理程序的伪代码模型共同描述中断的处理过程.控制变量将中断处理过程和系统任务相关联,中断处理程序可以设定某个控制变量,而系统任务则通过检查该控制变量来确定是否需要进行后续处理.对于这样的形式化模型,给出了检验关键时序性质的有界模型检验算法.该算法使用深度优先的方式遍历所有长度小于等于K的可行路径,并使用SMT Z3实现了对时间约束和规约的处理.     

多率系统Kalman滤波算法的鲁棒性分析

多率系统Kalman滤波算法是多率采样系统中对多源观测进行融合的重要手段. 基于化工过程的多率采样特点, 给出了多率Kalman滤波算法, 分析了该算法在模型失配情况下的鲁棒性. 在给定的假设条件下, 通过对滤波误差变化规律的分析, 给出了多率Kalman滤波稳定与发散的基本判定方法. 针对一类典型系统, 推导出了滤波稳定与发散判据. 通过仿真对该判据进行了验证, 仿真结果表明所提出的滤波鲁棒性分析方法可以用于算法的实际应用.     

非线性不确定系统的直接自适应输出反馈模糊控制

针对一类单输入单输出非线性不确定系统，基于状态观测器并结合自适应模糊系统和滑模控制，提出一种稳定的直接自适应模糊输出反馈控制算法。该算法不需要系统状态可测的条件，并能保证闭环系统稳定。仿真结果表明了该方法的有效性。     

模态转移系统的三值逻辑模型检验

分析了现有的模型检验技术应用于模态转移系统的三值逻辑公式的模型检验中存在的问题.提出了把模态转移系统转换成Kripke结构的算法以及三值逻辑公式转换成2个二值逻辑的算法,经过转换后可用现有的模型检验技术进行模型检验.用该算法转换后,状态数、转移数和原子命题数目与原模型呈线性关系,没有增加模型检验的复杂度.     

双线性系统的自校正控制

本文分别对确定和随机双线性系统,首次建立了大范围渐近收敛和稳定的自校正控制算法。该算法具有渐近最优的控制效果,且适用于非最小相位系统情况。仿真实验表明了该算法的有效性。     

广义系统观控性及正则束条件的数值判定

本文提出了一种用于判定广义系统观控性及正则束条件的算法.该算法具有误差小、数 值稳定的特点.     

基于广播的分布式系统级故障诊断算法

系统级故障诊断是保证计算机系统和网络安全与稳定的重要手段。文章提出一个实际的基于广播的分布式诊断算法，并在局域网中予以实现。实验结果表明，该算法可以有效地用于局域网中故障的分布式诊断。     

风机监控系统中数据采集和压缩算法的研究

针对风机监控系统中数据采集量较大的情况,文章介绍了一种适用于风机监控系统的实时数据采集和数据压缩的算法,详细介绍了数据采集流程及数据压缩算法的原理和流程。实验表明,该算法稳定、可靠,可应用于煤矿主扇风机监控系统中。     

基于二维码和信息隐藏的物流系统隐私保护方案

针对现有物流系统中的用户隐私信息容易泄露的问题,提出了一种基于二维码和信息隐藏的物流系统隐私保护方案。该方案使用信息隐藏技术将用户隐私信息嵌入快递面单上的二维码中,完成对隐私信息的访问权限控制。为了提升用户隐私信息的安全性,在该方案中设计了一种用于二维码的JPEG图像隐写算法。实验结果表明,该算法使在二维码图像中嵌入的用户隐私信息具有较高的抗检测性能,同时不影响载密二维码的正确扫描和解码。使用本文所提方案,在物流系统中具有访问权限的机构或个人才能够获取这些重要的隐私信息,既确保了快件的正确投递,也保障了用户的隐私安全。     

Robust stability analysis for fractional‐order systems with time delay based on finite spectrum assignment

In this paper, the robust stability of a fractional‐order time‐delay system is analyzed in the frequency domain based on finite spectrum assignment (FSA). The FSA algorithm is essentially an extension of the traditional pole assignment method, which can change the undesirable system characteristic equation into a desirable one. Therefore, the presented analysis scheme can also be used as an alternative time‐delay compensation method. However, it is superior to other time‐delay compensation schemes because it can be applied to open‐loop poorly damped or unstable systems. The FSA algorithm is extended to a fractional‐order version for time‐delay systems at first. Then, the robustness of the proposed algorithm for a fractional‐order delay system is analyzed, and the stability conditions are given. Finally, a simulation example is presented to show the superior robustness and delay compensation performance of the proposed algorithm. Moreover, the robust stability conditions and the time‐delay compensation scheme presented can be applied on both integer‐order and fractional‐order systems.     

A simple receding horizon control for state delayed systems and its stability criterion

In this paper, a simple receding horizon (or model predictive) control for state delayed systems is presented and its solution is given in a closed form by a reduction method. While the control for a time-delay system is usually complex, the proposed controller is simple to construct and therefore can be simply implemented in real applications. To check the closed-loop stability of the proposed controller, a sufficient condition is provided by linear matrix inequalities. In addition, a numerical algorithm is presented for computing the eigenvalues of systems with distributed time delays, which can be used as a necessary and sufficient condition to check closed-loop stability. It is shown by simulation that this simple control can be a stabilizing control for time-delay systems.     

基于二维系统的迭代学习事件触发鲁棒控制

本文研究了二维系统框架下,带有事件触发机制的不确定离散系统迭代学习鲁棒控制问题.首先为了减少迭代过程中控制信号的更新次数,构建了一种沿迭代轴的事件触发机制,并提出了基于事件触发机制的迭代学习控制算法.基于二维系统理论,将迭代学习过程转化为等价二维Roesser系统.构造李雅普诺夫函数,结合线性矩阵不等式(LMI)技术,给出了系统渐近稳定的充分条件,进一步得到了控制器增益的求取方法.最后仿真结果验证了提出的事件触发机制的有效性.     

基于Volterra级数模型的非线性系统自适应控制稳定性研究

研究一类单输入单输出非线性系统的自适应控制问题, 这类系统能用有限阶离散Volterra级数模型表示. 采用递推最小二乘算法进行参数估计, 并通过解高次方程得到控制律. 结合反馈型Volterra级数系统的局部L稳定理论, 证明了算法的局部收敛性质. 通过对一个化工连续搅拌反应器 (CSTR)的过程控制进一步验证了该算法的有效性.     

Stability criteria of high-order delay differential systems

ABSTRACT

In this paper, the delay-dependent stability of linear, high-order delay differential systems is investigated. First, two bounds of the unstable eigenvalues of the systems are derived. The two bounds are based on the spectral radius and the norms of the parameter matrices of the systems, respectively. We emphasise that the bounds of the unstable eigenvalues involve only the spectral radius and norms of the matrices of lower size. They can be obtained with much less computational effort and work well in practice for large problems. Then, using the argument principle, a computable stability criterion is presented which is a necessary and sufficient condition for the delay-dependent stability of the systems. Furthermore, a numerical algorithm is provided for checking the delay-dependent stability of the systems. Numerical examples are given to illustrate the main results.     

神经网络BP学习算法动力学分析

研究神经网络BP学习算法与微分动力系统的关系.指出BP学习算法的迭代式与相 应的微分动力系统数值解Euler方法在一定条件下等价,且二者在解的渐近性方面是一致的. 给出了神经网络BP学习算法与相应的微分动力系统解的存在性、唯一性定理和微分动力系统 的零解稳定性定理.从理论上证明了神经网络的学习在一定条件下与微分动力系统的数值方法 所得的数值解在渐近意义下是等价的,从而借助于微分动力系统的数值方法可以解决神经网络 的学习问题.最后给出了用改进Euler方法训练BP网的例子.     

Finite-time stability analysis of a class of nonlinear time-varying systems: a numerical algorithm

The paper investigates the finite-time stability (FTS) analysis of a very general class of nonlinear time-varying systems. The FTS of the considered system, whose vector field consists of a nonlinear part which can be sublinear or superlinear, and a linear part which can be time-varying, has not been fully studied before. By estimating the bound of the norm of the considered system's states with the generalised Gronwall–Bellman inequality, a sufficient criterion is established to guarantee the FTS of the considered system. To facilitate checking the criterion in practice, a novel numerical algorithm is proposed by numerically solving certain differential equations. Therefore, the FTS of the considered class of nonlinear time-varying systems can be easily analysed by the numerical algorithm. Further considering the numerical errors in the practical numerical computation, we strictly prove the credibility and programmability of the numerical algorithm in theory. Finally, three numerical examples are provided to illustrate the effectiveness the proposed results.     

基于HAGA的D2D-NOMA资源分配优化算法

针对无线系统带宽资源有限、基站负载压力大、传输时延长等问题,提出一种基于非正交多址接入技术的D2D系统吞吐量最大化资源分配算法。在不同用户的服务质量约束条件下,建立D2D系统吞吐量最大化资源分配模型。该模型的优化目标是一个混合整数非线性规划问题,将其解耦为信道匹配与功率分配2个子问题并分别进行处理,利用自适应惩罚函数法处理约束条件并提出一种基于爬山策略的自适应遗传算法以对问题进行求解。仿真结果表明,与GA、AGA算法相比,该算法能够有效提高D2D系统的吞吐量,且收敛性能更好。     

三维实体精确分层算法及虚拟重构技术

为了避免三维模型分层过程中的计算误差,并对分层效果进行预测和评价,提出一种精确分层算法及三维实体虚拟重构技术.分层采用投影二维工程图的技术,利用CAD软件本身所具有的二维轮廓提取及剖面线设置功能,输出一系列剖面视图提供给成型设备.三维实体重构技术完全模拟“层叠”制造过程,将一系列二维轮廓信息重构成三维实体.针对三维运动控制代码及二维工程图文件两类控制方式分别给出了两种重构算法.利用二次开发技术在SolidWorks上实现了算法功能,应用实例验证了其可行性及有效性.此方法可在大多数三维CAD系统平台上实现.