一种级联过程神经元网络及其应用研究

针对连续系统输入过程可分为若干时间阶段,输出为一个即依赖于当前阶段系统过程输入,又与前一阶段系统状态有关的离散过程,提出了一种级联过程神经元网络模型.将连续输入信号分阶段处理,不同阶段系统输入输出映射关系用不同过程子网络描述.考虑过程神经元网络计算的复杂性,提出了一种基于函数正交基展开的学习方法,利用基函数的正交性,简化计算过程.文中给出了学习算法,并以油藏开发三次采油过程模拟为例验证了模型和算法的有效性.     

一种弹性的软件过程模型验证工具

过程模型验证是保证软件过程定义正确性的重要手段.针对目前过程模型验证中的一些问题,首先提出了一种以活动为中心的软件过程元模型,并以XML对其进行描述.在此基础上,从行为、资源、组织视图结合的角度,提出了保证软件过程模型正确性的语义约束规则.最后,提出了一种弹性的用于验证XML描述的过程模型的机制,并基于此实现了过程模型验证工具,来验证过程模型的正确性.     

工作流过程图形建模及基于自动机的动态语义

根据过程执行的特点,定义了一种以活动为中心的反应式过程元模型,并为其提供了一种图形表示,同时为此元模型指定了一种体现过程运行时行为的动态语义,该语义可表示为一个有限状态自动机.最后举例说明了如何应用它分析过程模型的语义正确性.     

基于正交设计的软件过程度量分析方法

软件过程度量的一项工作是分析、确定影响过程能力的显著因素,并将其结果作为建立过程改进决策的基础,即在软件过程度量中找出影响某一指标的主要因素,针对这些因素对软件过程加以控制和改进.这一过程对建立过程改进的有效决策是至关重要的.将数理统计学中的正交设计方法引入到软件过程度量中,提出了一种基于正交设计的软件过程度量分析方法,量化标识软件过程的主要因素,协助决策者找出需要进行重点监控的关键因素,为过程改进提供了基础.     

PAIS中过程挖掘技术的研究

过程挖掘是PAIS中的一项关键技术,能够根据信息系统中记录的事件日志信息,提取相关知识,重构出一个过程实例模型且日志中所有信息轨迹的实例都能够符合该过程模型.文中通过分析事件日志自动产生过程模型,辅助过程模型的设计与再设计.首先介绍了过程挖掘的概念、基本架构步骤和挖掘算法,然后从过程维度的角度介绍了一种有代表性的过程挖掘算法的应用.最后对α算法过程挖掘领域目前存在的挑战性问题从两个方面进行了分析和讨论.     

大时滞不确定过程对象参考自适应时滞补偿器 --基于Popov超稳定理论的参数自适应律设计

给出了大时滞不确定过程的一种新型描述方式.提出了采用一族模型拟合大时滞不确定过程的对象参考参数自适应时滞补偿器.以大时滞不确定被控过程为参考对象,给出了基于Popov超稳定理论综合自适应律的方法.自适应律使时滞补偿器的参数逐渐逼近被控过程的参数,从而克服了Smith预估补偿器对模型偏差的敏感问题,大大提高了系统的抗扰动能力.仿真结果表明,参数自适应时滞补偿器对大时滞不确定过程及复杂高阶过程均有良好的自适应跟踪及预估补偿能力.     

基于P/T系统化简方法的工作流过程模型验证

目前工作流技术在管理、生产和科学研究等领域中已经被广泛应用.由于过程逻辑的复杂性和变化性等原因,如何建立良构的业务过程是一个比较现实的问题.因此,对过程模型进行分析和优化成为工作流技术的研究方向之一.首先,根据改进的工作流过程元模型,研究并提出了一种基于P/T系统的工作流过程模型过程网.基于过程网给出了一组化简规则,用于验证过程模型中的死锁和乏同步两种结构冲突.最后,结合一个业务过程实例,根据转换规则把它映射为过程网,应用规则进行化简并得到验证结果.     

基于T-PLS贡献图方法的故障诊断技术

多变量统计过程监控对于复杂工业过程是一种有效的故障检测和诊断技术. 最小二乘(或称潜空间投影)模型是多变量统计过程监控中常用的一种投影模型, 能够同时对过程数据和质量数据进行建模. 讨论了一种新的基于全潜空间投影模型的故障诊断技术. 全潜空间投影模型中有4个检测统计量. 提出了一种新的T2贡献图计算方法, 对于所有检测统计量, 得到了相应的贡献图算法. 为了确定一个变量是否发生了故障, 计算所有变量贡献图的控制限. 该技术可以将辨识到的故障变量分为与Y有关和与Y无关的两类. 基于Tennessee Eastman过程的案例研究表明了该技术的有效性.     

基于CMM的软件维护过程管理及其工具研究

本文介绍了基于CMM的软件维护过程,提出了一种软件维护过程模型,并介绍了一种纠错性维护工具的设计及开发过程.     

过程报警事件分组的Petri-FCM方法

过程报警事件分组是智能报警管理中的一项核心内容,为了提高过程报警管理的质量,提出了一种过程报警事件分组的Petri-FCM方法.利用先验知识和历史数据建立过程对象报警事件演变的Petri网模型,根据此Petri网模型确立过程报警事件分组聚类中心并对数据进行同步处理,采用模糊C均值聚类的方法对过程报警事件进行分组.将该方法应用于TE过程,得到了满意的分组结果,表明了其有效性.     

一种基于零脱靶量的最优制导律设计

基于导弹和目标的三维相对运动关系,提出了一种三维非线性的最优制导律.在导弹和目标的三维相对运动方程的基础上,区别于以往的以视线角和视线角速率作为状态变量的方法,而采用以相对距离和相对速度作为状态变量的方法建立了一种新的状态方程,然后基于零脱靶量的思想,利用最优控制相关理论,设计了一种三维非线性的最优制导律.分别针对匀速运动的目标和大机动目标,用所设计的制导律和比例导引律分别进行了数学仿真,结果表明,所设计的最优制导律能有效地拦截机动目标,其性能优于比例导引律.     

The stochastic sliding mode variable structure guidance laws based on optimal control theory

A stochastic sliding-mode variable structure guidance law involving optimal control theory is presented for the missile target intercept model, in which state noise, uncertain system parameters, target movement and measured noise are considered. This guidance law synthesizes the merits of optimal guidance law with line-of-sight rate convergence and sliding-mode guidance law with strong robustness. Through theoretic analysis, it is proved that the sliding mode hyperplane is sub-achievable in the closed loop system. The numerical results show the effectiveness of the proposed control algorithm.     

Optimal Guidance for Autonomous Underwater Vehicle Navigation within Undersea Areas of Current Disturbances

Simulated navigations of an autonomous underwater vehicle (AUV) achieved by the minimum time guidance within undersea areas of current disturbances are presented. When an AUV has to transit to a given destination within an area of current disturbance, ingenious guidance enables the minimum time navigation. In this study, a numerical solution procedure for an optimal heading guidance law is developed. As the optimal heading reference, the solution of the optimal guidance law is fed to the heading controller. Simulated optimal navigations are realized on the basis of the dynamics of an AUV 'r2D4'. The r2D4 is a deep-ocean-exploring AUV, developed by the Institute of Industrial Science, University of Tokyo. The developed procedure never fails to derive the optimal heading sequence within a finite computational time, provided that the current velocity in the navigation region is known a priori. As a fail-safe strategy in achieving the optimal navigation, the concept of quasi-optimal navigation is presented. The quasi-optimal navigation is implemented by on-site updates of optimal guidances followed by the heading tracking control.     

考虑导弹速度时变的角度约束最优中制导律

以导弹逆轨拦截高速运动目标为背景,本文运用间接高斯伪谱法设计带攻击角度约束的最优中制导律.通过零化弹目相对法向速度,将攻击角度约束转化为视线角约束.考虑导弹速度时变的情况,建立带角度约束的制导方程.根据极小值原理推导最优中制导律的解析表达式,运用高斯伪谱法对最优中制导律进行离散化,把微分方程转化为代数方程,避免了求解Riccati方程.该方法不需要预先知道导弹未来的速度信息,计算量小,具有较好的实时性.仿真结果表明该中制导律可以满足逆轨拦截对弹目交会角的约束,且中制导末端的过载较小.     

A robust and high precision optimal explicit guidance scheme for solid motor propelled launch vehicles with thrust and drag uncertainty

A new nonlinear optimal and explicit guidance law is presented in this paper for launch vehicles propelled by solid motors. It can ensure very high terminal precision despite not having the exact knowledge of the thrust–time curve apriori. This was motivated from using it for a carrier launch vehicle in a hypersonic mission, which demands an extremely narrow terminal accuracy window for the launch vehicle for successful initiation of operation of the hypersonic vehicle. The proposed explicit guidance scheme, which computes the optimal guidance command online, ensures the required stringent final conditions with high precision at the injection point. A key feature of the proposed guidance law is an innovative extension of the recently developed model predictive static programming guidance with flexible final time. A penalty function approach is also followed to meet the input and output inequality constraints throughout the vehicle trajectory. In this paper, the guidance law has been successfully validated from nonlinear six degree-of-freedom simulation studies by designing an inner-loop autopilot as well, which enhances confidence of its usefulness significantly. In addition to excellent nominal results, the proposed guidance has been found to have good robustness for perturbed cases as well.     

地面移动机器人的分阶段位姿镇定方法

针对无侧移地面移动机器人的位姿镇定问题提出一种多阶段控制律.在运动学层次上位姿镇定制问题与带落角约束的二维制导问题具有很大的相似性.基于此,在最优制导律的基础上增加对线速度的控制后,可以实现一定初始位姿条件下的位姿镇定控制.对于不满足条件的初始位姿,则增加一个姿态调整阶段,使其达到初始条件.所构造的多阶段控制律可以对任意期望位姿实现控制,并具有能量最省的特性.仿真结果证实该控制律具有较好的控制精度.     

Real-time neural-network midcourse guidance

The approximation capability of artificial neural networks has been applied to the midcourse guidance problem to overcome the difficulty of deriving an on-board guidance algorithm based on optimal control theory. This approach is to train a neural network to approximate the optimal guidance law in feedback form using the optimal trajectories computed in advance. Then the trained network is suitable for real-time implementation as well as generating suboptimal commands. In this paper, the advancement of the neural-network approach to the current level from the design procedure to the three-dimensional flight is described.     

Development of guidance laws for a variable-speed missile

The most used guidance law for short-range homing missiles is proportional navigation (PN). In PN, the acceleration command is proportional to the line-of-sight (LOS) angular velocity. Indeed, if a missile and a target move on a collision course with constant speeds, the LOS rate is zero. The speed of a highly maneuverable modem missile varies considerably during flight. The performance of PN is far from being satisfactory in that case.In this article we analyze the collision course for a variable-speed missile and define a guidance law that steers the heading of the missile to the collision course. We develop guidance laws based on optimal control and differential game formulations, and note that both optimal laws coincide with the Guidance to Collision law at impact. The performance improvement of the missile using the new guidance law as compared to PN is demonstrated.Recommended by A.W. Merz     

基于飞行时间估计带时间约束的末制导律设计

针对某些导弹要求限制末端攻击时间的作战要求,本文提出一种带末端攻击时间约束的新型制导律。所提出的制导律是通过线性最优控制方法的解而得到的,该制导律是比例导引律和攻击时间误差反馈的组合,此攻击时间误差有别于通过比例导引律所设定的攻击时间。本文用到飞行时间估算方法来完善所提出的制导律。所得制导律形式简单、实用。数字仿真结果证明所提出的制导律能够导引多枚导弹在期望的攻击时间同时命中固定目标。     

战术导弹攻防对抗弹道仿真研究

针对拦截战术弹道导弹这一特殊任务,首先建立TBM弹道生成模型,并利用Matlab提供的图形用户界面(GUI)进行TBM目标的自动生成,然后分析了导引律设计面临的问题和比例导引律的缺陷,并对比例导引律进行修正,最后采用修正比例导引律、最优导引律和比例导引律进行攻防对抗仿真计算并对其结果进行分析和比较,仿真结果表明修正比例导引律的过载分布合理,弹道更为平直,且形式简单,具有一定的实用价值。