基于进化采样的粒子滤波算法

在粒子滤波算法中, 重采样的引入有效地改善粒子退化现象, 但同时也导致了粒子多样性减弱问题的产生. 本文给出了一种基于进化采样的改进粒子滤波算法. 该算法在重采样过程后, 首先根据马尔可夫链蒙特卡罗(Markov-Chain-Monte-Carlo, MCMC) 技术和遗传算法中的模拟二进制交叉原理生成候选粒子, 并利用适应度函数完成对于其权重的度量. 然后结合当前时刻的重采样粒子构建候选粒子集, 进而提升了重采样后粒子的多样性, 最终依据粒子自身的权重实现粒子的优选. 仿真结果表明: 该算法可有效地提高     

一种变论域模糊控制自适应算法

针对受控系统非线性、时变性、复杂性和不确定性的特点, 文中采用一种基于模糊控制的变论域自适应控制算法, 将变论域引入模糊控制的隶属函数中, 设计了输入函数的自适应律, 并通过李雅普诺夫函数进行了稳定性分析. 仿真结果表明在有干扰的情况下, 算法能很好的跟踪系统输入, 使系统跟踪误差小且能够保证系统的稳定性.该算法结构简单, 具有良好的鲁棒性和动态性能, 同时克服了系统参数变化对稳定性造成的不利影响. 仿真实例表明了本算法的正确性和有效性.     

一种新的传感器网络混合广播调度方法

由于传感器网络所使用无线信道的共享性和相互干扰, 节点间数据广播会产生资源冲突, 广播调度要解决的即是为每个节点分配到一个无冲突传输时隙, 其目标是找到最优时分复用(TDMA: time division multiple access)调度解, 使得帧长度最短而信道利用率最大. 提出基于神经网络的两阶段混合广播调度算法. 在阶段一, 使用改进的顶点着色算法来获得调度所需最短时隙数目; 在阶段二, 使用模糊Hopfield网络将节点模糊聚类为M类, 同类 节点可以在同一时隙被调度, 不同类节点必须在不同时     

混合编码免疫算法在船舶载重计量的应用

提出一种混合编码免疫辨识算法, 并应用于船舶载重货物计量的模型辨识. 该算法结合免疫算法优越的全局搜索性能与GP算法简洁的结构树编码方法, 将抗体编码为模型结构树编码与模型参数编码的组合, 通过对抗体结构与参数的免疫操作, 实现全局寻优及非线性模型的结构与参数的一体化辨识. 算法不依赖对象的先验知识, 辨识的模型结构简单、易于理解. 仿真及船舶载模型的辨识应用验证了本算法的有效性及较强的非线性逼近能力.     

一种新的基于遗忘因子的递推子空间辨识算法

针对工业系统中广泛存在的时变特性, 提出一种新的递推子空间辨识算法, 实现对系统状态空间模型的在线递推估计. 为更好地跟踪系统时变特性, 研究基于遗忘因子的输入输出数据矩阵构造机制, 以提高递推算法的收敛速度; 针对算法中奇异值分解的求解问题, 将梯度型算法引入基于遗忘因子的状态子空间跟踪中, 实现对广义能观测矩阵的估计, 避免了子空间近似带来的估计有偏性; 该算法计算简单有效, 且对初值具有更高的鲁棒性; 最后给出该递推算法的性能分析, 理论证明其收敛性, 并通过仿真实例验证算法的有效性.     

多级集群式供应链跨链库存合作及鲁棒优化算法

以四级两单链的集群式供应链为研究对象,在两个单链相巨竞合条件下,建立了两单链问两零售商跨链问库存协作的时变鲁棒控制系统模型,以及牛鞭效应的弱化方法,并用H∞优化算法来求解动态最优决策.通过实例分析表明,集群式供应链跨链间协调及鲁棒优化能有效抑制牛鞭效应、降低库存水平,在减小订货波动的同时可提高对集群市场的响应速度.     

离轴式拖车移动机器人的反馈镇定

由于离轴式拖车移动机器人的模型不能转化为非完整链式模型, 因而无法采用针对非完整链式模型的控制方法. 针对有多节离轴式拖车的移动机器人, 给出了一种基于时间–状态能控形的反馈镇定控制算法. 首先推导出系统的线性化时间–状态模型, 并证明了其能控性; 进而设计了一种线性切换反馈镇定控制律, 该控制律可以保证系统的状态在有限时间内收敛到原点的任意小邻域内. 仿真结果证实了所提控制算法的有效性.     

一种水下机器人运动的过程神经元控制

过程神经网络是传统神经网络的拓展, 增加了一个对于时间的聚合算子, 从而更好地模拟了生物神经元的信息处理机制. 这是由于水下机器人运动控制系统的输入、输出均是随时间连续变化的过程量. 结合S函数和预先规划思想, 建立水下机器人过程神经元的运动控制模型. 仿真试验证明,该新型控制模型, 对于水下机器人的运动非线性控制器具有设计简单、响应速度快、超调小、鲁棒性好等优点.     

柔性支撑Stewart平台自适应交互PID隔振控制

为了实现500 m口径球面射电望远镜(five hundred meter aperture spherical radio telescope, FAST)二级精调稳定平台对馈源舱隔振控制的定位和指向精度, 首先提出了基于并联机构学原理的3维机动目标跟踪预测算法, 对柔性支撑Stewart平台的基座运动进行跟踪预测. 进而,在Stewart平台关节空间设计了自适应交互PID控制器, 引入自适应交互算法解决PID参数的实时调整, 以适应柔性支撑Stewart平台的参数变化对不同控制参数的需求. 采用现代机电系统仿真策略, 对柔性支撑Stewart平台隔振系统的动力学与控制问题进行了仿真, 结果表明: 与传统的PID控制器相比, 自适应交互PID控制器大大改善了隔振效果, 完全满足隔振目标的要求.     

广义系统的时滞依赖静态输出反馈控制

针对一类不确定线性广义时滞系统,给出了静态输出反馈控制器的设计方法.首先基于标称广义时滞系统的稳定条件,以受限线性矩阵不等式形式,给出闭环广义时滞系统正则、无脉冲且渐近稳定的充分条件,同时利用受限矩阵不等式的可行解给出静态输出反馈控制律的一个参数化表示;其次,利用矩阵的正交补,把求受限线性矩阵不等式的可行解问题转化为求严格线性矩阵不等式(LMIs)的可行解;最后应用数值实例说明了所给方法的有效性和正确性.