基于神经网络和遗传算法的PID参数自整定算法

针对常规PID(proportional-integral-derivative)参数整定过程依赖被控对象的数学模型、不能灵活得到期望的性能指标等问题,提出了一种基于神经网络和遗传算法的PID参数自整定算法。该算法首先通过训练神经网络得到PID控制器参数和控制性能指标之间的映射关系;再利用遗传算法进行最优解搜索,得到全局范围内一组最优的控制器参数,使得给定的基于时域性能指标的目标函数值最优;最后,以水箱液位系统为例对所提算法进行实验验证。实验结果表明,与传统的ZN (Ziegler Nichols)参数整定法相比,所提算法整定的参数具有了更好的控制效果,同时可以通过改变目标函数中的性能指标权重系数,灵活得到不同期望的控制效果。     

关于二次型最优极点配置的几个问题

本文分析了闭环极点与二次型性能指标中的加权矩阵Ｑ之间的关系。讨论了指定闭环极点选择问题，所得结论有助于进一步深入研究最优极，是配置问题。     

最优离散控制系统的参数化设计

本文提出了一种基于离散系统LQ逆问题分析的最优控制系统设计方法,得到了线性最优系统开环和闭环特征多项式系数与二次型性能指标中的加权矩阵之间的解析关系。最后分析了LQ逆问题解的存在条件,以便合理选择期望的闭环极点,使之成为一组最优极点。     

铅-磁流变阻尼器在减震结构中的位置优化

铅-磁流变阻尼器(LMRD)是一种能有效减小建筑结构地震响应的新型阻尼器,为提高LMRD受控结构的减震效果,以撤掉阻尼器产生的结构最优二次型性能指标损失量为优化目标,在结构中对LMRD进行位置优化.结果表明:以撤掉LMRD产生的结构最优二次型性能指标损失量为优化目标时,阻尼器在结构中的最优位置取决于结构自身特性及参数,与地震波关系不大;LMRD对地震作用下结构的水平位移响应控制效果较为明显,但对加速度响应控制效果不明显.     

网络控制系统的等价离散最优性能指标问题

针对具有线性时不变被控对象的网络控制系统,讨论了在控制器为时钟驱动和事件驱动两种情况下的连续最优性能指标到等价离散最优性能指标的转换,结果也表明,当网络诱导时延小于一个采样周期时在控制器的两种驱动方式下,网络控制系统具有相同的等价离散性能指标。其中被控对象和系统输出中皆含有连续的白噪声。     

网络控制系统的等价离散最忧性能指标问题

针对具有线性时不变被控对象的网络控制系统,讨论了在控制器为时钟驱动和事件驱动两种情况下的连续最优性能指标到等价离散最优性能指标的转换,结果表明,当网络诱导时延小于一个采样周期时在控制器的两种驱动方式下,网络控制系统具有相同的等价离散性能指标。其中被控对象和系统输出中皆含有连续的白噪声。     

PID自校正调节器及其在染色过程中的应用

本文介绍了一种改进了的性能指标函数下的增量式ＰＩＤ自校正控制算法，它对窜入的干扰有较强的抑制能力，克服了通常极点配置情况下性能指标最优和希望的闭环极点不能兼顾的缺点，消除了通常情况下性能指标函数下可能存在的稳态误差，使系统具有较高的控制精度。文中简要介绍了该算法在染色过程中的应用。     

网络控制系统的等价离散最优性能指标问题

针对具有线性时不变被控对象的网络控制系统，讨论了在控制器为时钟驱动和事件驱动两种情况下的连续最优性能指标到等价离散最优性能指标的转换，结果表明，当网络诱导时延小于一个采样周期时在控制器的两种驱动方式下，网络控制系统具有相同的等价离散性能指标，其中被控对象和系统输出中皆含有连续的白噪声。     

7自由度自动铺放机器人的操作性能评价与优化

为了衡量7自由度自动铺放机器人在纤维丝束铺放过程中的性能,提出了其操作性能指标,该指标能够同时包含条件数和可操作度。采用Ada Boost算法对所提出的性能指标进行优化,求出最优加权系数,确定性能指标函数。把所确定的性能指标函数在7自由度自动铺放机器人的操作性能上进行仿真应用,结果表明,所提出的操作性能评价指标能满足机器人的灵活性和运动能力的要求。     

沥青混合料目标配合比级配优选的灰度模型评价法

沥青混合料目标配合比级配组成设计时有多种选择,存在如何获得最优级配的问题,这关乎配合比设计的质量,直接影响铺面质量和路面的服役寿命,为此需要一种科学方法进行级配优选。基于优选理论,分析混合料性能指标特征,构建非定量指标、常规定量指标及路用性能指标3层次优选指标体系;设计3组典型级配,开展典型性能试验和分析,得到各评价指标值;采用德尔斐专家调查法进行隶属度、盲度分析和总体认识度指标赋权;采用灰度模型理论,对评价指标进行归一化处理,对各指标进行关联度分析,逐级对灰度模型体系进行综合评价和排序,根据排序结果最终选出最优的目标配合比级配。研究中,提出了灰度模型分析法的指标体系和流程,并讨论了方法中分辨系数的取值对优选结果的影响。结果表明:该方法可系统全面分析级配组成对应的性能指标体系,可筛选出符合路用性能指标的最优特征,可为沥青混合料目标配合比设计的级配优选提供一种有效技术方法。     

Banach代数中的行列式理论

探讨了 Banach 代数中的行列式理论.给出了具有单位元的迹 Banach 代数具有行列式的充要条件.     

非织造布滤料性能及过滤过程的研究进展

对近年来非织造布滤料的研究进展做了简要综述,介绍了内部结构的研究及表征、过滤性能及其影响因素、过滤过程的计算机模拟,指出进一步发展所需要解决的问题。     

Towards Excellence in Science Chinese Academy of Sciences

<正>May 26,2014,BeijingScience is a human enterprise in the pursuit of knowledge.The scientific revolution that occurred in the 17th Century initiated the advances of modern science.The scientific knowledge system created by human beings,the tremendous productivity brought about by science,and the spirit,methodologies and norms formulated in scientific practice since the 17~(th)Century have long become essential elements of     

SCIENCE CHINA Technological Sciences SUBJECT INDEX TO VOLUME 57(2014)

<正>~~     

单面约束系统的微分变分原理与运动方程

研究单面约束力学系统的微分变分原理和运动方程。方法利用Ｄ＇Ａｌｅｍｂｅｒｔ原理建立Ｄ＇Ａｌｅｍｂｅｒｔ－Ｌａｇｒａｎｇｅ原理．Ｊｏｕｒｄａｉｎ原理和Ｇａｕｓｓ原理,结果与结论得到系统的微分变分原理和带乘子的Ｅｕｌｅｒ－Ｌａｇｒａｎｇｅ形式,Ｎｉｅｌｓｅｎ形式和Ａｐｐｅｌｌ形式的运动方程。     

q-树的重构性

q 是一个正整数,所谓 q-树的图是递归定义的:最小的 q-树是完全图 K_q,一个 n+1阶的 q-树是通过在 n 阶 q-树上加上一个新点并连接这点与 n 阶 q-树中任意 q 个互相邻接的点而获得,其中 n≥q.1-树我们通常称为树.在本文中,证明了对任意正整数 q,q-树是可重构的.     

β-环糊精-毛细管区带电泳分离扑尔敏对映体

采用毛细管区带电泳模式,以β-环糊精为手性选择剂分离了药物扑尔敏的光学对映体.考察了在不同背景电解质 pH 值尤其是较低 pH 值下环糊精浓度对对映体表观淌度差的影响,并研究了有机改性剂尿素在分离中的作用.     

层状球形夹杂复合材料的弹性模量

利用层状球形夹杂在无限大基体中的局部化关系及平均应力场理论,给出了一种方法来分析含 n 种层状球形夹杂所构成复合材料的弹性模量.对于文献给出的空心玻璃球和高分子基构成的复合材料,该理论的预测与实验吻合很好.当表层稍失时,该理论退化为传统的 Mori-Tanaka平均应力场理论.     

CVD涂层硬质合金刀具的失效机理

通过系统的实验研究和理论分析,揭示了 CVD(化学气相沉积)涂层硬质合金刀具在磨损和破损状态下的不同的失效机理,并在机理分析的基础上,阐明了涂层硬质合金刀具对于切削条件的特殊适应性.     

特征关系与工艺决策

从并行工程的原理出发,提出了一个基于特征的并行 CAPP 系统.在特征建模的基础上,系统能够推理特征之间的关系,产生零件的特征向量图;利用加工知识库,通过动态规则匹配,系统可以确定特征的加工方法、加工参数及其加工顺序;通过优化确定最佳的工艺计划.