分布参数系统的时空ARX建模及预测控制

本文针对一类可由抛物型偏微分方程描述的分布参数系统,研究了一种基于输入输出数据的建模与控制方法.首先利用Karhunen-Loève（K-L）分解提取系统的一组主导空间基函数,并以此对系统输出进行时空分解,随后由时空分解得到的时间系数部分以及系统激励构成输入输出信息,利用最小二乘法辨识出时域ARX模型,最后针对该模型设计了广义预测控制器.仿真结果表明,上述控制方法能够对分布参数系统取得良好的控制效果.     

基于二维混合模型和状态观测器的重复控制设计

针对一类正则线性系统, 提出一种基于状态观测器和二维混合模型的重复控制系统设计方法. 首先, 通过构造一个状态观测器来重构系统的状态, 建立基于重构状态的线性控制律. 然后, 通过独立地考虑重复控制系统的连续控制过程与离散学习行为, 给出基于状态观测器和重构状态反馈的连续/离散二维混合模型. 针对这个混合模型, 运用二维Lyapunov泛函方法, 以线性矩阵不等式(Linear matrix inequality, LMI)的形式给出重复控制系统存在重复控制器和状态观测器的充分条件, 所给条件可用Matlab工具箱方便地求解. 数值仿真验证了本文所提方法的有效性.     

一类基于观测器的非线性网络化控制系统的绝对稳定性

主要考虑了基于观测器的Lurie网络化控制系统的绝对稳定性问题. 由于采用了基于观测器的反馈控制器, 传感器到控制器的网络诱导时延和控制器到执行器的网络诱导时延不再能合并到一起处理. 首先通过状态增广方法将Lurie网络化控制系统建模为一个多时滞的Lurie系统, 然后利用Newton-Leibniz公式和添加自由权矩阵的方法给出了时滞依赖的稳定性条件. 在此基础上, 给出三种求解控制器和观测器增益矩阵的方法. 此外, 还分别给出了被控对象存在范数有界不确定性和结构不确定性时系统的鲁棒稳定性条件及鲁棒控制器设计方法, 所有得到的结果都是以线性矩阵不等式的形式给出的. 便于利用线性矩阵不等式工具包进行求解. 最后, 通过两个仿真算例说明了方法的可行性和有效性.     

网络演算的矩阵解释

网络演算是离散事件动态系统理论在计算机网络中的应用,网络演算通过到达曲线和服务曲线计算网络的性能参数,这两个概念封装了复杂的理论背景,从而易于在实际中应用,但对到达曲线和服务曲线概念的理论研究比较缺乏.文中采用幂等矩阵的角度描述到达曲线和服务曲线,演算的过程成为矩阵运算,通过结合矩阵双子理论和余理论的研究结果,得出了由矩阵表演算的基本定理.研究表明,幂等矩阵理论为网络演算提供了很好的理论解释.文中还提出一种基于变换矩阵的方法求某些网络元素的服务曲线.     

基于面向任务模型的陆基卫星测控资源克隆选择优化调度

建立了面向任务的陆基卫星测控资源优化调度数学模型,与已有数学模型不同的是,该模型约束同一测控请求同一时刻只被一个可见陆基测控设备测控,为调度算法调度陆基测控设备完成更多的测控任务提供可能.基于此模型提出了基于面向任务模型的陆基卫星测控资源克隆选择优化调度算法(Clonal Selection land-based Sat-ellite TT&C Resources Scheduling Algorithm based on the mission oriented model,CS_STT&LCRSA),并从理论上证明了算法的收敛性.算法中采用能表示各测控请求时间先后及其与陆基测控设备关系的矩阵编码方式表示种群中的抗体;并针对该编码方式设计了相应的强约束满足算子,保证操作后的抗体满足强约束条件.在5颗同步卫星和30、40、50颗近地卫星请求测控的情况下,分别仿真了10组不同任务.对比实验表明,新建的数学模型可使调度算法更好地利用陆基测控设备;CS_STT&CRSA有更强的搜索能力和约束解决能力,能调度测控资源完成更多的测控任务,它的性能也更加稳定.     

Research on the application of 4-weighted fractional Fourier transform in communication system

The paper reveals the relationship between the weighting coefficients and weighted functions via the research of coefficients matrix and based on the original definition of 4-weighted fractional Fourier transform(4-WFRFT).The multi-parameters expression of weighting coefficients are given.Moreover, the 4-WFRFT of discrete sequences is defined by introducing DFT into it, which makes it suitable for digital communication systems.After analyzing the properties of WFRFT, a typical scheme for modulation/demodula...     

电厂锅炉除氧器系统的解耦广义预测控制研究

由于除氧器具有非线性、大迟延、强耦合和模型时变的特性,传统的PID调节器难以使除氧控制系统达到理想的控制效果。为了使除氧器水位和冷凝泵出口压力的控制取得满意的效果,采用解耦广义预测控制方法。该算法首先利用预测模型得到系统未来时刻的输出,然后将设定输出值和预测值间的预测误差变化率作为自适应控制器的输入,控制器利用最小二乘算法推理得到控制输出,并在系统中增加一个相互耦合项,来调整原有的自适应控制规律,获取未知参数信息并有效地抑制强耦合造成的控制量波动。通过仿真表明,该算法计算简单、鲁棒性较强、控制品质较高,运用此算法的该除氧系统比常规系统具有更优越的性能。