基于Biswapped网络混合有效的负载均衡算法研究

本文针对大型层次网络Biswapped Network(BSN),提出了一种简单有效的负载均衡策略CDE-X,克服了传统方案中因大规模层次网络复杂高阶的拉普拉斯矩阵特征值的计算而呈现的不适用性缺点.在新算法中,均衡迭代过程大部分发生在BSN的因子网络内部,因而,CDE-X只需知道因子网络的结构及拉普拉斯特征值,从而在迭代均衡过程中提高了迭代收敛速度,并且降低了迁移负载流量的计算复杂性,同时降低了通信流量.理论比较证明,CDE-X不止降低了计算复杂性,更加降低了均衡迭代的步数,比传统的负载均衡策略X要更加简单、有效,更适用于大规模层次网络BSN.     

高速板带轧机振动机理分析与控制策略研究进展

高速轧制过程的轧机振动现象会严重影响产品质量,降低企业生产效率。本文在总结国内外研究成果的基础上,对轧机系统常见的振动故障进行原因分析,介绍不同振动形式下轧机系统动力学模型及控制方法,并重点阐述耦合效应对振动机理分析与控制方法研究的重要意义。最后,通过分析目前研究中存在的问题和难点,提出未来研究的重点与方向。     

热连轧板宽板厚的实用自抗扰解耦控制

针对热连轧板宽板厚多变量系统存在强耦合、大时滞和随机不确定等难题,提出了一种线性自抗扰动态解耦方案.考虑到系统的大时滞问题,在常规的降阶扩张状态观测器(ESO)之前,增加了一个纯时滞环节.为了把所设计的实用自抗扰控制(ADRC)与常规PID控制器进行公平比较,各控制器的最佳参数均采用变尺度混沌优化方法得到.仿真结果表明,优化后的ADRC不仅具有较好的解耦性能,而且对模型参数的不确定性和外扰具有较强的鲁棒性和参数适应性.     

非线性延时系统的观测器设计

分析了一类非线性延时系统的观测器设计问题。为了分析非线性函数对观测器设计的影响,提出了一类准单边Lipshitz条件。在准单边Lipschitz条件的基础上,得到了可渐近估计任意状态的延时无关和延时相关的观测器设计充分条件。这些充分条件可描述为线性矩阵不等式的形式。此外,即使非线性延时系统的参数对(A,C)是不可测的,这些充分条件依然是有效的,因为不必正定的准单边Lipschitz矩阵包含了很多非线性部分的有用信息。     

钢铁企业燃气系统建模及调度研究

在大型钢铁企业中,燃气是钢铁企业重要的副产品和主要燃料。就我国钢铁企业而言,能源费用是企业成本高的主要因素,能源的浪费直接关系着钢铁企业成本的高低,因此燃气的综合利用对发展钢铁生产、降低能源消耗和改善环境都有重要的意义。在全面分析河北某钢铁公司燃气系统状况的基础上,建立燃气系统的动态模型,综合气柜安全、用户需求和燃气放散率等实际情况制定燃气系统的调度目标,在此动态模型和调度目标的基础上,结合实际调度经验提出燃气系统的调度方案。通过这个调度方案能使企业燃气的供需平衡达到相对良好的状态,有效地实现节能减排、降低成本,提高了企业经济和社会效益,对大型工业企业煤气的合理分配及优化利用起到指导作用。     

基于自适应学习的演化聚类算法

演化聚类算法(ECM) 是一种有效的在线聚类算法, 能够根据输入数据实时调整聚类. 但是, 该聚类算法依赖于预先设置的最大距离阈值, 而且对数据输入次序敏感. 针对这些问题, 提出一种基于自适应学习的演化算法(SALECM), 在无法获取数据先验知识的情况下, 无需人为预先定义参数, 可自适应地调整聚类. 实验结果表明, 与 ECM相比, SALECM可提高在线聚类的自适应性能, 也能在一定程度上缓解数据输入次序对算法的影响.

     

矩阵变换器输入侧端口受控耗散哈密尔顿算子建模及无源控制

矩阵变换器无中间直流环节,易受电网扰动和负载扰动的影响.针对这一问题,本文设计了矩阵变换器输入侧无源性控制器以改善控制系统特性.首先,在直–交坐标系下建立输入侧的端口受控耗散哈密尔顿(port-controlled Hamiltonian with dissipation,PCHD)算子模型.然后,设计了基于互联和阻尼配置的无源性控制器,用来实现对输入电流快速准确的跟踪.重新配置了系统的平衡点,通过注入阻尼提高系统的收敛速度,并从理论上对闭环系统的渐进稳定性进行了分析.仿真结果表明,系统在非正常工况下仍能保证输入电流为正弦,相比传统偏差修正法,该控制策略具有更好的动态性能和抗干扰能力.     

一种新的基于瞳孔-角膜反射技术的视线追踪方法

针对现有单相机单光源视线追踪系统存在的几个问题:精度不高、头动受限以及标定复杂,提出了一种新的基于瞳孔-角膜反射(PCCR)技术的视线追踪方法.通过提出的瞳孔边缘滤波算法(RDPEF)和三通道伪彩色图(TCPCM)解决了近红外条件下瞳孔定位误差较大、瞳孔跟踪鲁棒性较差的问题,进而提高了视线特征提取的精度.通过提出的头部位置补偿方法以及个体差异转化模型,使二维映射模型允许使用者头部运动并且只需要单点标定.该方法提高了单相机视线追踪的精度和应用范围,为面向人机交互的视线追踪系统提供了有效的低成本解决方案.     

基于解耦的板形板厚系统鲁棒控制策略

针对多变量系统中前馈解耦效果依赖于系统模型的问题,提出了一种基于前馈解耦的鲁棒控制策略来保证系统参数变化时的解耦效果.针对连续轧制过程中强耦合的板形板厚系统,首先依据经验数学模型设计前馈解耦器,然后对消除耦合影响后的多变量系统设计鲁棒控制器,用多变量鲁棒控制抑制破坏解耦效果的各种不确定性因素的影响.针对实际系统中可能存在的干扰信号进行了抗干扰能力实验,针对系统参数可能存在的不确定性进行了抗参数摄动实验;仿真结果显示了良好的解耦效果,这也说明了该控制策略的有效性.     

视线追踪系统中特征参数提取方法研究

为了提取人眼的高精度亚像素特征参数,利用亮瞳现象,提出了一种基于多通道图像的高精度亚像素特征参数提取方法。该方法首先通过差分图像滤波获得瞳孔区域,进而检测瞳孔区域的边缘,并在眼睛区域附近基于灰度,搜索角膜反射区域; 然后求取其质心用于定位角膜反射区域中心,并对瞳孔边缘做滤波,以消除角膜反射对瞳孔边缘轮廓的影响,进而利用椭圆拟合来定位瞳孔中心;最后提取包括人眼特征和人脸位置的多个参数,另外,还建立了一个多特征参数提取的流程,为下一步的视线估计提供了参数依据。 实验结果及视线追踪系统最终的视线估计结果证明,该方法是有效的。