具有快变时延和丢包的网络控制系统镇定

对一类网络控制系统,研究了变时延和数据丢包对闭环系统稳定性的影响.基于Lyapunov-Krasovskii方法,给出了闭环系统的稳定条件,该条件不依赖于时延变化率的上界.通过求解一个适当的线性矩阵不等式(LMI)得到控制增益矩阵,求解时不需要对矩阵的结构进行限制,也不必使用重复迭代.最后,给出了一个数值例子以说明方法的有效性.     

基于移动信标的DV-Hop无线传感网络定位算法*

针对无线传感器网络中的定位问题,本文提出了一种基于DV-Hop和移动信标的新方法Mobile Beacon DV-Hop (MB-DV-Hop).该方法通过在DV-Hop定位网络中引入移动信标,实现了Range-based 和Range-free两种定位方法的有效结合.仿真结果表明,所提出的方法不仅较大地提高了平均定位精度而且极大地降低了平均通信量.     

层次聚类算法在空间数据分类上的研究及仿真

当前众多聚类算法忽略了对样本的噪点数据处理,影响了分类结果.为提高聚类算法对空间数据的处理能力,减少噪点影响,对聚类算法中的凝聚嵌套算法(AGNES)进行研究与分析,提出一种带降噪预处理的AGNES,箅法使聚类后每一个类的元素个数满足用户预先定义的标准,将改进后的算法应用于空间数据分类,可以有效解决边缘"噪点"对全局分类干涉严重的问题,最后,利用VC++语言和基于COM的MapObjects组件技术实现了基于上述改进算法的仿真软件CityCls,以验证算法的可行性与有效性,并从实验结果中得出了一些有益的结论.     

基于多面体描述系统的鲁棒非线性预测控制

针对一类具有持续有界扰动的离散时间非线性系统, 提出一种基于多面体描述系统的鲁棒非线性模型预测控制策略. 首先利用泰勒级数构造多面体描述系统包裹原系统. 其次, 对该多面体描述系统构造鲁棒终端不变集和仿射输入型预测控制律. 进一步, 利用离散系统的输入状态实际稳定性(Input-to-state practical stability, ISpS)概念证明了闭环系统的鲁棒稳定性. 最后, 通过仿真验证了本结果的有效性.     

全局脑白质纤维群智能跟踪算法

为了解决概率纤维跟踪算法"过度"误跟踪,效率低的缺点,受蚁群路径搜索过程群体协作模式启发,提出一种全局脑白质纤维群体智能跟踪方法。首先,构建了一种全局纤维度量指标,综合考虑局部纤维方向分布和全局纤维走向,并利用贝叶斯方法建立局部纤维方向分布不确定信息模型。其次,提出一种群智能全局优化算法。该算法构建基于von Miser-fisher分布函数的信息素模型,通过信息素模型诱导迭代优化纤维轨迹。人工合成数据实验结果表明,跟概率跟踪算法相比,该算法解决了纤维局部误差积累导致的误跟踪问题,相对误差降低至原来的二分之一,计算规模降低至原来的十分之一。实际临床数据验证了算法的有效性。     

井下无线传感器网络路由协议的研究

为了研究煤矿监测无线传感器网络的特殊环境,对NS2网络仿真场景进行了扩充,在NS2中加入障碍物构造出井下掘进工作面的场景.通过分析当前经典的无线传感器网络协议DSDV、DSR、AODV以及GPSR,使其运行在井下特殊的场景中.无线传感器网络由能量受限的节点组成,能量问题在井下尤为重要,在NS2中引入能量模型对其协议进行对比.按照包成功投递端到端的平均延时、包成功投递率和能量消耗这三个指标对四个路由协议进行了性能仿真评估,仿真结果表明基于地理位置信息的GPSR协议在井下表现出较好的特点、鲁棒性和节能效应,因此当网络结构变化频繁,要求较高的分组投递率时可选择GPSR协议.     

网络控制系统中随机传输时延的预测补偿研究

This paper proposes a predictive compensation strategy to reduce the detrimental effect of stochastic time delays induced by communication networks on control performance. Values of a manipulated variable at the present sampling instant and future time instants can be determined by performing a receding horizon optimal procedure only once. When the present value of the manipulated variable does not arrive at a smart actuator, its predictive one is imposed to the corresponding process. Switching of a manipulated variable between its true present value and the predictive one usually results in unsmooth operation of a control system. This paper shows: 1) for a steady process, as long as its input is sufficiently smooth, the smoothness of its output can be guaranteed; 2) a manipulated variable can be switched smoothly by filtering the manipulated variable just using a simple low-pass filter. Thus the control performance can be improved. Finally, the effectiveness of the proposed method is demonstrated by simulation study.     

基于MATLAB环境下模糊控制参数的优化设计与仿真

该文提出了一种基于MATLAB环境下，利用优化工具箱和模糊逻辑工具箱以及M函数文件，使用单纯形法对模糊控制器中的量化因子和比例因子进行自寻优，可获得一个基于一定性能指标的次优或最优模糊控制器。以二阶系统为例进行了计算机仿真，仿真结果表明该方法具有良好的收敛性，使系统的动态性能得到明显的改善。     

永磁直线同步电机的双滑模观测器的设计

针对永磁同步直线驱动系统中存在双时间尺度特性,利用奇异摄动理论将永磁直线驱动系统分解成快变、慢变子系统,对快、慢变子系统分别设计了滑模位置观测器和滑模速度观测器。通过这两个观测器可以只利用便于测量的定子电流和电压来估计永磁直线同步电动机的磁极位置和线速度,消除了传统上使用位置和速度传感器所带来的诸多不利。仿真结果表明,所设计的双滑模观测器不仅能准确地估计磁极位置和线速度,实现无传感器控制,而且在系统模型存在不确定性和测量噪声时仍具有较好的鲁棒性。     

具有输入饱和因子的广义系统BIBO稳定性控制

针对实际控制系统中普遍存在的饱和非线性现象，讨论了一类具有输入饱和因子的广义系统BIBO稳定性控制问题，借助于大系统分解定理，对具有输入饱和因子的广义系统进行综合，首先给出闭环系统状态轨线的解析表达式，利用范数不等式性质，基于Bellman-Gronwall's inequality定理，导出闭环系统BIBO稳定的判别条件，并给出相应的控制器设计算法，所给算法克服了以往结果在控制律设计过程中需要人为设定参数，不断试凑，具有盲目性的不足，结合实际控制系统中饱和非线性具有扇形特性的特点，本文提出了改进的方案，最后给出了数值例子，以验证所提出方法和有效性，并对该领域的进一步研究进行展望。