Maximum principle for mean-field jump–diffusion stochastic delay differential equations and its application to finance

This paper investigates a stochastic optimal control problem with delay and of mean-field type, where the controlled state process is governed by a mean-field jump–diffusion stochastic delay differential equation. Two sufficient maximum principles and one necessary maximum principle are established for the underlying system. As an application, a bicriteria mean–variance portfolio selection problem with delay is studied to demonstrate the effectiveness and potential of the proposed techniques. Under certain conditions, explicit expressions are provided for the efficient portfolio and the efficient frontier, which are as elegant as those in the classical mean–variance problem without delays.     

带观测滞后和不确定噪声方差的多智能体传感网络鲁棒序贯协方差交叉融合Kalman滤波

针对带观测滞后和不确定噪声方差的分簇多智能体传感网络系统,研究鲁棒序贯协方差交叉融合Kalman滤波器的设计问题.应用最邻近法则,传感网络被分成簇.应用极大极小鲁棒估计原理,基于带噪声方差最差保守上界的最差保守传感网络系统,提出了两级序贯协方差交叉(SCI)融合鲁棒稳态Kalman滤波器,可减小通信和计算负担并节省能量,且保证实际滤波误差方差有一个最小保守上界.一种Lyapunov方程方法被提出用于证明局部和融合滤波器的鲁棒性.提出了鲁棒精度的概念且证明了局部和融合鲁棒Kalman滤波器的鲁棒精度关系.证明全局SCI融合器的鲁棒精度高于每簇SCI融合器的精度且两者的鲁棒精度都高于每个局部鲁棒滤波器的精度.一个跟踪系统的仿真例子证明了鲁棒性和鲁棒精度关系.     

通用循环水冷却器延时关闭控制联动电路设计

目前许多大型仪器的循环冷却水系统，都没有提供相应的自动化延时关闭装置，给工作带来不便。经过分析，将主机供电系统与循环冷却水供电系统进行关联，设计了联动电路，实现了正常关机，循环冷却水系统自动延时20min后关闭。既节约了工作时间，又提高了工作效率。     

具有一步随机时滞和多丢包的网络系统H∞滤波器设计

在网络系统中由于连接传感器和滤波器的网络带宽有限,系统测量数据在传输中会出现随机时延甚至丢失. 本文讨论了具有一步随机时延和丢包的网络系统的H∞滤波器设计问题.基于新近提出的同时描述随机时延和丢包的模型,利用线性矩阵不等式方法设计线性滤波器,使得滤波误差系统均方指数稳定,并具有给定的H∞性能. 滤波器参数通过求解一个线性矩阵不等式得到.仿真研究说明了所提出算法的有效性.     

Delay time compensation based on coefficient of restitution for collision hybrid motion simulator

A hybrid motion simulator embeds a hardware experiment in a numerical simulation loop. However, it is often subjected to the inherent problem of an energy increase in the collision of two pieces of hardware in a loop because of the delay time. This paper proposes a delay time compensation method based on contact dynamics model for a collision hybrid motion simulator under delay time and establishes a compensation method for coupled translational and rotational motion. The model developed in this paper describes linear uniform motion of a floating object during the period of the delay time until the force and torque are observed and non-linear motion according to environmental stiffness after the initial delay time period in contact. By using the above model, compensation parameters are designed based on desired coefficient of restitution with iterative calculation. The proposed method achieves accurate delay time compensation and simultaneously realizes a variable desired coefficient of restitution over a wide range of frequencies. Furthermore, the compensation method for multi-dimensional motion is established under the assumption that the friction effect is very small. The efficiency of the proposed method is verified through collision experiments for the coupled motion in two dimensions.     

软件定义网络中交换机处理时延的仿真

针对目前的网络仿真工具在对软件定义网络(SDN)的仿真过程中,未考虑交换机的处理时延的问题,提出一种处理时延的仿真方法,目的是为了使仿真结果更加真实和准确。该方法首先将交换机的转发处理过程分解为对流表的查询操作和执行不同的动作;然后,利用交换机的处理器频率和访存周期,将查询流表和执行动作转换为处理时间。实验中测量了真实环境中不同配置的交换机处理时延,并与利用该方法仿真出的处理时延进行对比。实验结果表明,利用该方法仿真出的处理时延和真实交换机的处理时延基本一致,该方法能够较准确地仿真交换机处理时延。     

基于N步不变集的时滞切换系统的饱和控制

构造离散时滞切换系统的不变集,提出基于N步不变集的切换控制器设计方法,估计执行器饱和非线性的吸引域范围。首先,考虑时滞的影响,选取依赖于时滞的Lyapunov函数,构造时滞切换系统的不变集,并将其表达为若干个椭球集的凸组合,椭球集的个数与时滞常数相关。其次,在系统的前N个采样时刻,分别施加不同的饱和约束,求解得到一组椭球集,椭球集的个数与常数N相关,而每一步计算得到的椭球集均为时滞切换系统的不变集。再将N个不变集用一组凸包系数拟合,即可获取较大的吸引域估计。最后,在满足平均驻留时间约束的条件下设计切换律,并设计状态反馈控制器,保证闭环系统渐近稳定。控制器的求解转化为线性矩阵不等式的可行性问题。仿真结果验证了所提方法的可行性和有效性。     

基于显式计算的单播链路时延估计

为提高基于单播测量的网络链路时延分布估计速度,提出了一种基于显式计算的单播链路时延快速估计方法.由于网络设备多样化导致链路时延特征存在差异,首先根据端到端测量数据为各链路分配不同的离散间隔;然后利用背靠背探测包在网络中引入的二层二叉树结构,通过显式计算推断各链路的时延分布,能明显提高估计速度.仿真结果表明,该方法将链路时延分布的估计时间降低至数百毫秒,同时更准确地捕获链路时延特征.该方法基于显式计算,计算复杂度非常低,因此能够满足实际应用的实时性要求.     

基于异步切换多胞系统的网络化飞行器故障检测

本文研究了存在时变短时延和随机丢包的大包线网络化飞行器故障检测问题.首先,采用切换多胞系统描述飞行动态,并提出了一种局部重叠多胞划分方式以较低设计保守性.然后,借助泰勒级数展开和伯努利分布将时延和丢包转化为多胞系统参数,并构建了切换参数依赖故障检测滤波器.同时,考虑滤波器切换指令及多胞加权参数更新滞后引起的异步切换问题,基于切换参数依赖Lyapunov函数和平均驻留时间方法分析了系统的稳定性和l2性能,并以LMI形式给出了滤波器存在的充分条件.最后,以HiMAT(highly maneuverable technology)飞行器为例验证了所提方法的有效性.     

低压配电系统中CAN通信适配器设计

针对异构网络不能互联互通及CAN总线传输数据量小,高速传输分包数据丢包等问题,提出一种基于透明传输和分包重组规则且适用于低压配电系统的CAN通信适配器。通过采用分包重组规则使CAN可发送数据达378 B,采用透明传输理论实现遵从Modbus协议的智能低压电器通过CAN总线简单、实时集中监控;通过研究不同波特率下适配器发送数据的延时时间,采用软件实时修正的方法避免高速发送分包数据时数据丢包。利用该适配器组建小型智能系统进行测试,结果表明,测控数据传输准确无误,实时性高,满足智能低压配电的需要。