系统存在未知输入时的鲁棒故障检测

提出了系统存在未知输入时实现鲁棒故障检测的一种新方法。该方法以系统发生故障之前总有一段正常运行阶段的假设为前提,其基本思想是,在正常运行阶段用一般的观测器估计未知输入,估计稳定后把估计所得到的未知输入当作已知输入修正检测滤波器,这样可以以往的未知输入观测器方法丢失故障信息的缺点。     

视觉遮挡下的人体姿态鲁棒估计

针对人体姿态估计中的视觉遮挡问题,提出了一种带有鲁棒卡尔曼滤波(RKF)的人体姿态估计方法。首先,采用随机森林方法(RFM)从深度图像中识别出人体各部件,并计算出人体各关节点在相机坐标系下的3D位置;其次,考虑到视觉自遮挡或遮挡引起的人体部件误识别,设计了一种鲁棒的卡尔曼滤波器,利用假设检验的方法对视觉遮挡造成人体姿态信息中包含的复杂噪声进行识别和分类,以提高人体姿态估计对视觉遮挡的鲁棒性。最后,通过仿真结果以及多个人体关节点的3D位置估计实验表明,所提方法可有效提高人体姿态估计的精度和鲁棒性。     

参数不确定非线性系统的鲁棒镇定与鲁棒跟踪设计

针对参数不确定非线性系统的鲁棒镇定和鲁棒跟踪问题，提出了一种基于Lyapunov稳定性理论的非线性动态鲁棒控制器设计方法，将设计过程分为两步，第一步是针对标系统设计使其实现控制目标的控制器，第二步是在第一步的基础上，进一步设计控制器抑制由于不确定性因素所产生的原系统与标称系统之间的偏差，其优点是在设计的第一步可以直接利用基于精确数学模型建立的非线性控制系统设计方法，数值仿真验证了设计方法的正确性。     

振动主动控制系统的一种鲁棒设计方法

本文从控制系统校正的角度出发,提出了一种振动主动控制系统的鲁棒设计方法,并且研究了传感器与作动器的位置对系统鲁捧性的影响,指出传感器与作动器对位有助于提高系统的鲁棒性。最后通过一算例说明了该方法的可行性。     

基于鲁棒H∞滤波器的雷达测速方法

针对多普勒雷达测速模型具有不确定性和未知外部干扰的情况,建立了机载多普勒雷达测量飞机相对地球速度的状态方程,采用鲁棒H∞滤波器的线性矩阵不等式（LMI）综合方法,设计了鲁棒H∞滤波器。此滤波器不需要知道外部干扰和噪声的统计特性,并且使多普勒雷达速度测量的稳定性和适用性得到改善。计算机仿真表明了此方法的有效性。     

基于线性矩阵不等式的鲁棒跟踪控制器的设计

当系统部件(传感器、执行器)发生故障时,控制器的实际输出信号值将与准确值存在一定的偏离,这种控制信号的偏离可能破坏系统的稳定性。本文提出了最优增益裕量鲁棒跟踪控制问题,其目的是最大限度地抵御控制信号偏离对系统产生的影响。通过直升机飞行控制模型的实例仿真,验证了本文提出设计方法的可行性;并通过最优增益裕量鲁棒跟踪系统与正常鲁棒跟踪系统的比较,进一步说明了最优增益裕量鲁棒跟踪控制对提高系统的可靠性是必要的和有效的。     

基于鲁棒PCA的视觉跟踪算法

目前使用颜色属性特征表征目标的几种主流算法中,均使用主成分分析法(PCA)处理颜色属性特征,而PCA方法假设输入数据中存在的噪声必须服从高斯分布,该方法存在明显不足。针对这一问题,本文根据鲁棒主成分分析法(Robust PCA)对颜色属性特征进行处理。将输入图像从原始RGB颜色空间映射至颜色属性空间,得到11种不同的颜色属性层;之后,基于Robust PCA处理颜色属性特征,使得映射后的图片信息都集中在少数层上,在保留原始图片大量信息的前提下滤除噪声。本文将使用Robust PCA处理后的颜色属性特征用于原始CN算法框架中并设置不同的降维层数对比其带来的算法性能差异。在OTB100中,与原始CN框架相比,算法成功率提升1.0%,精度提升0.9%。经实验数据证明,通过Robust PCA处理后的颜色属性特征具有更强的鲁棒性,可以更好地发挥出其优势并提升算法性能。     

强干扰背景下的原油输送管道泄漏鲁棒诊断技术研究

针对原油输送管道泵的颤动频繁的工况特点,提出针对干扰信号特点的干扰甄别和泄漏诊断方法,介绍系统的实现结构和系统特点,现场实际应用表明:基于提出的泄漏监测方法稳定可靠,真正地实现极低的误报率,并且实现泄漏无漏报,为企业的安全生产提供强有力的技术保障。     

考虑急件到达的单机鲁棒调度方法

实际生产过程中经常会有急件到达。由于急件的优先级最高,其到达容易扰乱初始调度,使实际调度性能恶化,影响调度目标的实现。针对以总拖期为目标且带有释放时间的单机调度问题,研究了在有急件到达情况下的鲁棒调度方法,以降低急件对实际调度性能的影响。鉴于该调度问题是NP hard问题,根据工件释放时间和交货期的关系构造“金字塔”结构,获得该调度问题的占优性质。根据这些占优性质和急件到达特点,研究急件到达情景下的占优规则,据此求解急件到达情景下的占优调度集合,作为鲁棒调度的备选调度方案集合。提出了应对急件到达的鲁棒调度算法。给出仿真算例验证了算法的有效性,算例表明本文给出的鲁棒调度方法能有效避免急件到达造成实际调度性能的恶化。      

对光照变化鲁棒的一种运动目标检测方法

鉴于现有的运动目标检测方法对光照变化的敏感性,本文提出了一种在静态场景下对光照变化鲁棒的运动目标检测方法。该方法利用视频当前图像帧的边缘与背景图像的边缘做差分运算,得出运动目标的轮廓,进而对运动目标进行定位与检测。实验证明,本方法在一定程度上能够消除由于环境光照变化引起的"曝光"现象,实时准确地检测出运动目标及其位置,运算速度快,满足实时性的需求。     

基于时频挤压和阶比分析的变转速轴承故障检测方法

阶比分析是实现变转速工况下旋转机械设备故障特征提取的主要方法之一,其核心在于转速信息的准确获取,传统阶比分析方法主要通过转速计等设备测得转速,成本高且抗噪性差,而基于时频分析的转速估计方法操作简单,鲁棒性和准确性也较好。提出了一种基于时频挤压的转频估计方法,该方法不依赖多余设备,通过时频挤压和重采样阶比分析,实现转频估计和特征提取,从而诊断轴承故障。将基于传统时频方法与所提方法得到的分析结果以及计算阶比分析结果三者进行比较,以验证所提方法的可行性与有效性,仿真和实验信号分析结果均表明,所提方法的时频聚集性和鲁棒性较传统方法更好,且在无转速计的情况下,分析结果精度也更高。     

Robust multiscale algorithms for gradient‐based motion estimation

Gradient‐based techniques represent a very popular class of approaches to estimate motions. A robust multiscale algorithm of hierarchical estimation for gradient‐based motion estimation is proposed in this article using a combination of robust statistical method and multiscale technique. In such a multiscale approach of hierarchical estimation, motion at each level of the pyramid is estimated using different gradient filters. The iterative multiscale estimation begins by using five‐tap central filter, and it is switched to nine‐tap Timoner filter after a few iterations. In addition, robust M‐estimators are applied at each level of the pyramid to overcome the problem of the outliers caused by illumination variations and motion discontinuities in motion estimation. Experimental simulations show that the new algorithm not only provides an improvement in estimator accuracy, but also achieves computational speedups. © 2008 Wiley Periodicals, Inc. Int J Imaging Syst Technol, 17, 333–340, 2007     

基于数字鉴频器的内燃机瞬时转速延时测量法

将基于数字鉴频器的延时法用于内燃机瞬时转速测量．首先介绍了延时法解调电路原理，然后使用仿真手段对延时法测量的特点进行了研究．仿真结果表明，该方法能够较好地还原频率调制信号，最后经实测试验证明了测量的有效性．该方法可采用全硬件电路实现，测量设备简单，可抑制调幅因素的影响，是一种有效的瞬时转速测试方法．     

基于迟滞观测器的压电堆补偿控制

压电堆具有反应速度快、能量密度高等特点被广泛应用于精密仪器的作动装置.然而,压电堆输出位移与驱动电压之间存在的迟滞效应会严重影响控制精度.为了补偿迟滞效应带来的影响,提升控制效果,提出了一种基于滑模变结构理论的类Luenberger迟滞观测器,观测器的设计不仅考虑到了模型中的不确定因素,还可在一定程度上减小外部扰动带来...     

A BP neural network based information fusion method for urban traffic speed estimation

Obtaining comprehensive and accurate information is very important in intelligent traffic system (ITS). In ITS, the GPS floating car system is an very important approach for traffic data acquisition. However, in this system, the GPS blind areas caused by tall buildings and tunnels could affect the acquisition of traffic information and depress the system performance. Aiming at this problem, we developed a novel method employing a back propagation (BP) neural network to estimate the traffic speed in the GPS blind areas. When the speed of one road section is lost, we can use the speed of its related road sections to estimate its speed. The complete historical data of these road sections are used to train the neural network, using Levenberg-Marquardt learning algorithm. Then, the current speed of the related roads is used by the trained neural network to get the speed of the road section without GPS signal. We compare the speed of the road section estimated by our method with the real speed of this road section, and the experimental results show that the speed of this road section estimated by our method is better.     

基于改进干扰观测器的虚拟轴机床滑模控制研究

圆弧齿轮加工用虚拟轴机床伺服系统存在的不确定性会影响系统的性能,从而降低圆弧齿轮的加工精度;同时,滑模控制中抖动现象会影响控制的精度和稳定性.为提高虚拟轴机床的加工精度和抑制滑模控制中的抖动现象,提出了基于改进观测器的滑模变结构控制算法来控制虚拟轴机床的伺服电机,算法中采用该干扰观测器对系统中的不确定性进行观测,利用饱和函数代替符号函数来抑制滑模控制中的抖动现象.推导了基于改进观测器的滑模变结构控制律,并证明了所设计控制器的稳定性;为验证算法的有效性,在MATLAB中进行了仿真,仿真结果表明:所提出的算法能够有效地观测系统中存在的不确定性因素,并抑制滑模控制中的抖动现象,系统具有较强的位置跟踪性能和抗干扰能力.     

基于无速度传感器直接转矩控制自抗扰交流调速研究

在感应电机直接转矩控制(DYC)调速系统中,常规PID速度调节器在电机受到扰动的情况下,需要花费较长时间才能使电机恢复到稳态值.为此,将一种新型的自抗扰控制器(ADRC)引入感应电机直接转矩控制调速系统中,设计速度ADRc调节器代替PID调节器,基于模型参考自适应控制(MRAS)方法设计速度观测器.对比分析了PID与ADRC两种方案下无速度传感器直接转矩控制交流调速系统性能.仿真试验结果表明,采用ADRC后,系统动态响应更快,抗扰动能力更强,在电机参数摄动的情况下,电机运行速度与指令速度偏差更小.     

基于调制统计量的水下高速目标分类算法

针对DEMON谱调制频率的可分性进行研究。利用高速目标与非高速目标在调制频率成分上的差异性,对目标DEMON谱历程矩阵进行梯度差分和量化处理,定义了目标辐射噪声的量化矩阵和调制统计量,提出了一种基于目标辐射噪声调制统计量的水下高速目标分类识别算法,比较了不同门限情况下高速目标与非高速目标随调制统计量的分布情况。大量实测数据分析表明,此算法可以可靠地对高速目标进行分类识别。     

基于观测器的单相逆变器控制技术研究

基于单相逆变电源的数学模型,设计了一种能保证系统渐进稳定的控制方案.方案根据李氏稳定理论进行设计,并利用观测器观测控制律中的状态变量,同时采用滤波器对原始参考输出信号进行处理,用以产生控制律所需的连续光滑的输出信号及其微分量,设计保证了系统的稳定性及输出电压跟踪误差的收敛性.理论分析及实验结果均验证了控制方法的有效性.     

时延差优选估计声源定向算法

基于时延差估计的定向方法因其抗干扰能力较强在被动声源探测中应用广泛。在此定向方法的基础上,结合实际应用中的实时性需要,通过对方位估计结果误差因素的定量分析,提出了一种时延差优选技术。该技术按照定向鲁棒性原则对时延差进行优选,然后利用优选的时延差估计结果完成声源定向,从而达到减少时延差估计数量且不降低定向精度的目的。计算机仿真结果表明：该方法运算量明显低于传统方法,且由于时延差选择合理,其定向精度也有一定的提高。